Original paper
How the sky gets covered with condensation trails
[Die Bedeckung des Himmels mit Kondensstreifen]
Gierens, Klaus
Meteorologische Zeitschrift Vol. 7 No. 4 (1998), p. 181 - 187
21 references
published: Aug 31, 1998
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Abstract
Simple numerical principle studies are presented that investigate the growth of a contrail sheet under the influence of wind shear, cross-wind, and air traffic density. It is assumed that ambient conditions allow contrails to persist for a couple of hours without sedimentation. Three growth regimes of a contrail sheet are found: an initial regime of diffusional growth, a second regime of shear-driven growth, and a mature stage without further growth which is reached either by approaching overcast conditions or earlier with fractional coverage far from overcast sky, when the contrails are driven away from the considered region by a strong cross-wind or when they get sub-visible because of too little humdity available in the environment.
Kurzfassung
Es werden einfache numerische Prinzipstudien vorgestellt, mit denen die allmähliche Bedeckung des Himmels mit Kondensstreifen unter dem Einfluß von Windscherung, Querwind und Verkehrsdichte untersucht wird. Es wird vorausgesetzt, daß die Umgebungsbedingungen die mehrstündige Persistenz der Kondensstreifen erlauben, ohne daß es zur Sedimentation kommt. Es sind drei Phasen zu unterscheiden: zuerst steigt die Bedeckung durch die Ausbreitung einzelner Kondensstreifen durch Diffusion an, danach übernimmt die Windscherung die dominierende Rolle. Schließlich wird ein Reifestadium erreicht, in dem der Bedeckungsgrad nicht weiter ansteigt. Dieses Stadium wird entweder bei vollständiger Bedeckung erreicht oder schon früher, wenn entweder ein kräftiger Querwind die Kondensstreifen aus dem betrachteten Gebiet heraustreibt, oder diese wegen zu geringen Feuchteangebots der Umgebungsluft immer optisch dünner und schließlich unsichtbar werden.
Keywords
contrail sheet • wind shear • cross-wind • air traffic density • Kondensstreifen • Windscherung • Querwind