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Iridescent aerodynamic contrails: The Norderney case of 27 June 2008

Gierens, Klaus; Ästner, Martina K.; Klatt, Dieter K.

Meteorologische Zeitschrift Vol. 20 No. 3 (2011), p. 305 - 311

published: Jun 1, 2011

DOI: 10.1127/0941-2948/2011/0497

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ArtNo. ESP025012003005, Price: 29.00 €

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Abstract

An iridescent aerodynamic contrail (AerC) of a 2-engine aircraft flying from Amsterdam to Copenhagen was observed and photographed at Norderney on 27 June 2008, 14:06 UTC. In order to see whether this event was caused by an unusual weather situation we investigate the meteorological situation. It turns out that the situation allows AerC to become visible because it was warm enough and sufficiently moist. The dynamical situation is studied, and it seems that the stable stratification at the flight level of 350 hPa supports the appearance of an AerC. Additionally we investigate the ambient cloudiness where interesting halo features have been displayed in cirrus clouds. We examine the special colours of the Norderney aerodynamic contrail which allows to conclude that the width of the ice crystal size distribution is the factor directly relevant for iridescence, in this case representing a mixture from different growth histories. Finally we present an argumentation that AerC can be differentiated from jet contrails as soon as they display iridescence which requires an angular distance from the sun of less than about 30°.

Kurzfassung

Am 27. Juni 2008 um 14:06 UTC wurde auf Norderney ein irisierender aerodynamischer Kondensstreifen eines zweistrahligen Verkehrsflugzeugs mit Kurs von Amsterdam nach Kopenhagen beobachtet und fotografiert. Um zu sehen, ob dieses Ereignis durch eine ungewöhnliche Wettersituation begünstigt wurde, untersuchen wir die meteorologische Lage. Es zeigt sich, dass aerodynamische Kondensstreifen sichtbar werden konnten, weil die Luft in Flughöhe genügend warm und feucht war. Die dynamische Situation wird ebenfalls betrachtet, und es scheint die im Flugniveau von 350 hPa vorhandene Schichtungsstabilität die Erscheinung aerodynamischer Kondensstreifen zu begünstigen. Zusätzlich untersuchen wir die umgebende hohe Bewölkung, in der sich interessante Halophänomene gezeigt hatten. Wir diskutieren die speziellen Farben des aerodynamischen Kondensstreifens von Norderney, und stellen damit fest, dass die Breite der Größenverteilung der Eiskristalle derjenige Faktor ist, der für das Irisieren ausschlaggebend ist, welche in diesem Fall aus einer Mischung von Eiskristallen mit unterschiedlichen Wachstumshistorien resultiert. Schließlich stellen wir eine Argumentation vor, dass man aerodynamische Kondensstreifen anhand der schillernden Farben von Abgaskondensstreifen unterscheiden kann, sofern sie Irisieren zeigen, was nur bei einem Winkelabstand zur Sonne von unter 30° beobachtet werden kann.