O Universo Científico dos Rastros de Condensação. Confira em Detalhes!

Compreender o vasto e complexo universo das nuvens e o seu comportamento, já é uma tarefa prodigiosa. No entanto, compreender a dinâmica existente entre o universo da meteorologia física (atmosfera + nuvens) e o universo da aviação, é uma tarefa muito maior. Entender os fenômenos atmosféricos gerados pela aviação requer compreender antes a complexa dinâmica atmosférica, ou seja, compreender as nuvens em minuciosos detalhes.

Existem 10 tipos mais gerais de nuvens, distribuídas em três faixas no céu. Um primeiro grupos de nuvens, denominadas Cumulus, ocupam a primeira faixa do céu ( de 0 a 2 km), são as nuvens BAIXAS. O segundo grupos de nuvens, onde estão contempladas as Altocumulus e Altostratus, situa-se na segunda faixa (de 2 a 6 km), são estas as nuvens MÉDIAS. E por fim, na faixa mais alta do céu (de 6 a 18km), encontram-se as nuvens ALTAS, conhecidas como Cirrus.

As nuvens baixas (cumulus, stratocumulus, straus, nimbostratus) são normalmente compostas por gotículas de águas. As nuvens médias (altocumulus e altostratus) são compostas por gotículas de água e gelo. E as nuvens altas (cirrocumulus, cirrostratus, cirrus) são compostas somente de partículas de gelo. Por conterem gelo em sua composição, as nuvens médias e altas estão sujeitas aos fenômenos iridescentes, como nuvens coloridas (foto), halos solares e parélios. 

Aviões não transitam com frequência pelas regiões baixas do céu (de 0 a 2km), pelo contrário, o trafego comercial que congestiona os céus do mundo inteiro ocorre nas regiões mais altas da troposfera, em torno de 10 a 12 km de altitude. Local este de formação das nuvens cirrus, cirrocumulus e cirrostratus. Trata-se de uma região com temperaturas baixíssimas (-50º), onde a umidade é convertida em cristais de gelo suspensos na atmosfera. É nesta região que transitam os aviões em altitude de cruzeiro. Sendo assim, os gazes que saem em alta temperatura (300°C) das turbinas, ao entrarem em contato com o frio extremo, transformam-se em cristais de gelo. Isso, porém, não acontece sob qualquer circunstância. O ar precisa estar a uma temperatura de pelo menos 35ºC negativos O avião tem que voar a pelo menos 10 quilômetros de altura, se estiver nas regiões equatorial ou temperada, ou a 5 quilômetros, nas de clima mais frio. Além disso, a umidade relativa do ar deve estar em torno de 65%. Se, além das circunstâncias favoráveis, já houverem cristais de gelo suspensos na atmosfera (nuvens cirrus, ou cirrostratus), eles se juntam ao rastro da aeronave. Assim, a trilha pode crescer e ficar no ar por várias horas.

As condições atmosféricas nesta região mais alta da troposfera são extremamente peculiares. Nas regiões baixas, as nuvens (cumulus) são compostas por gotículas de água e não por cristais de gelo e o trafego de aeronaves não é intenso, por isso não é comum ver grandes fenômenos manifestarem-se nessas regiões. Pelo contrário, nas regiões altas (de 8 a 12 km) temos uma série de condições (temperaturas a baixo de 50°C, umidade em 65%, trafego aéreo intenso, etc) que possibilitam o surgimento de uma série de fenômenos intrigantes aos olhos dos estudiosos, curiosos aos olhos dos leigos, e amedrontadores aos olhos dos conspiracionistas.

O aumento violento da frota mundial de aviões nos últimos 30 anos, e a crescente explosão tecnológico informativa, assim como a globalização e o imediatismo de informação, fez nascer na internet um mito centrado na ideia de que estamos sendo vítima de um mega projeto global de pulverização clandestina. Na verdade o nome deste site aqui ainda é "chemtrailbrasil", pois sim, infelizmente nós também já fomos um dia crentes no mito da pulverização global. Felizmente, o entendimento nos libertou deste engano. Sinto estar lhe dizendo isso, mas depois de cinco anos estudando detalhadamente (dentro e fora da internet) os "rastros químicos", descobrimos, assim como muitos outros, que o fenômeno das trilhas no céu não se trata daquilo que acreditávamos. No entanto, como tantos outros, fomos banidos do grande grupo de chembelievers. Bem seja como for, não se trata mais nesta postagem de dar explicações sobre a inveracidade da teoria dos chemtrails. Isso nós já fizemos em mais de 40 postagens aqui no blog. Não estamos mais tão preocupados em acordar os crentes da conspiração, a maioria deles jamais irá perceber a realdade. Nesta postagens queremos é seguir em frente, ou seja, estudar e compartilhar os resultados sem se preocupar com o que os "chemcríticos" irão pensar. O mundo, as pessoas precisam saber a verdade sobre os rastros no céu. Precisam angariar conhecimento científico e metódico sobre meteorologia física e aviação. E nesta postagem é isso que já estamos fazendo: Revelando o fenômeno tal como ele é e  não conforme o senso comum deseja que ele seja.

As pessoas freqüentemente tem vários equívocos sobre rastos de condensação. O equívoco mais comum é achar que os rastros sempre se dissipam rapidamente, e não podem persistir e se espalhar. Existem também vários outros equívocos - como afirmar que rastros com lacunas são impossíveis, ou que outros fenômenos como rastros coloridos, ou rastros que acontecem à frente das mudanças climáticas, ou rastros circulares não podem ocorrer.

O livro de 1981 o "Guia de Peterson Field para a atmosfera" demonstra claramente que o comportamento de rastros de condensação é muito mais complexo do que a ideia que permeia o senso comum:

"Os rastros são estabelecidas pelo jatos comerciais que normalmente voam a partir de 10 km a 13 km (32,800-42,600 pés), onde as temperaturas varia de -30 ° C a -65 ° C (-22 ° F a - 85 ° F). Esta é a região da troposfera alta ou a baixa estratosfera, leva muito pouco de água a estas temperaturas, para produzir uma condição de saturação ou supersaturação. Entre esses dois extremos encontram-se todas as possibilidades de as muitas variações no padrão que ocorrem. Umidade em altitudes elevadas, muitas vezes avança através do céu em línguas ou padrões irregulares, grandes e pequenas. Assim rastros pode ser visto em segmentos desiguais de crescimento e dissipação."

Na sequencia de fotos abaixo, da década de 80, podemos ver algumas das clássicas formações de contrails. Estas formações sempre existiram, e estas fotos revelam este fato. Rastros de condensação podem sim se tornar permanentes no céu.

A Ciência dos rastros de Condensação

Os rastos ou trilhas de condensação (contrails) são nuvens que se formam no rasto de um avião em altas altitudes quando a atmosfera, ao nível do voo, está suficientemente fria e úmida, e a temperatura do ar é suficientemente baixa para fazer com que o vapor de água congele instantaneamente, formando um rastro de cristais de gelo.

Quando de formação recente, têm o aspecto de riscos brancos brilhantes; mas, ao fim de pouco tempo, apresentam protuberâncias pendentes (mammatus), com a forma de cogumelos invertidos. Muitas vezes, a existência desses rastos é curta, mas, particularmente quando há presença de Cirrus ou de Cirrostratus, eles podem persistir durante várias horas.

Contrail com protuberâncias Mammatus

Os rastos persistentes alargam-se progressivamente e transformam-se, muitas vezes, em grandes bancos felpudos ou fibrosos, tendo o aspecto de Cirrus ou de bancos de Cirrocumulus ou Cirrostratus; com efeito, é, às vezes, muito difícil fazer a distinção entre as nuvens desses gêneros e os rastos de formação expandida.

O fator principal que intervem na formação dos rastos de condensação é o resfriamento dos gases de escoamento que, em consequência da combustão do carburante, tem um forte teor de vapor de água.

Há o caso também em que aviões passam por uma camada de nuvem e provocam uma dissipação de parte dela, fazendo um efeito contrário ao rastro de vapor, ou seja, um "corredor de céu limpo” (trilha de dissipação ou distrail) em meio a uma camada de nuvens. Muito raramente, um distrail pode se transformar em um buraco de nuvens: um grande buraco elíptico em Altocumulus com uma virga no meio (os buracos fallstreak). Abaixo, fotos de trilhas de dissipação. Clique para ampliar.

O mesmo processo que leva ao surgimento de uma Distrail (trilha invertida), é também responsável por um intrigante fenômeno chamado "fallstreak" ou Skypunch. É uma grande abertura circular que pode aparecer em nuvens Cirrocumulus ou Altocumulus.

Esses buracos são formados quando a temperatura da água nas nuvens está abaixo do congelamento mas a água não congelou ainda.

Quando uma porção de água inicia o congelamento, desencadeia um efeito dominó, fazendo o vapor ao redor dele congelar e assim cair para o solo. Isso deixa um grande buraco, muitas vezes circular, na nuvem

Cirro-cúmulus

A tendência na natureza é em formar círculos, se o buraco for quadradinho perfeito aí sim, corra lola corra! Piadas à parte, Os buracos também costumam apresentar, por vezes, nuvens mais baixas na região central. Uma explicação seria que a precipitação que origina o buraco cria uma nova descompressão ao cair, com o vácuo atraindo as nuvens próximas para o centro e para baixo (figura abaixo). Outra explicação é que a perturbação causada pela precipitação, de alguma maneira, geraria a formação de novas nuvens.

precipitação de gelo em Skypunch

Os enormes buracos se formam em determinados tipos de nuvens, mais concretamente nos cirro-cúmulos e altos-cúmulos. Até à data são pouco conhecidos e muitas vezes foram confundidos ou atribuídos a Ovnis, mais isso está muito longe da realidade. A natureza do nosso planeta ainda tem muitas surpresas por descobrir, e esta é uma delas.

Estes skypunch geralmente apresentam uma forma circular ou elípticas e são um espetáculo para a vista. Apesar disso, também podem esconder um perigo, que é poderem gerar uma breve mas intensa chuva de cristais de gelo, algo que felizmente é apenas ocasional. O destino dos cristais de gelo pode ser o solo, ou então evaporarem-se antes de chegarem ao chão, dependendo da temperatura ambiente.

É muito provável que a origem destes buracos no céu sejam os cristais de gelo deixados pela passagem dos aviões, devido à diferença de pressão produzida pelas suas asas e que formam longas cadeias destes cristais na sua esteira, os quais se precipitam e caem, atravessando as nuvens e provocando esta interessante reação (figura ao lado). O processo é semelhante ao usado na semeadura química de nuvens, em que a dispersão de partículas sólidas, geralmente de iodeto de prata ou de gelo seco (CO2), provoca a condensação das gotículas de água, desequilibrando a estrutura da nuvem e forçando a chuva a cair. No caso dos aviões, sua passagem diminui abruptamente a temperatura do ar atrás das hélices ou acima das asas, fazendo com que as gotículas congelem espontaneamente. Isso forma os cristais de gelo que servem como núcleos de condensação, dando início – literalmente – a um processo em "bola de neve" que produz buracos ou canais nas nuvens que continuam a se expandir durante horas, aumentando a precipitação dentro e abaixo delas.

processo de bergeron figura 5

Os buracos nas nuvens formam-se quando estes encontram temperaturas abaixo de zero, mas a água que contêm não chega a congelar por se produzir um fenómeno de sobrefusão (quando um líquido está abaixo da sua temperatura de congelação mas sem chegar a solidificar-se), pois não existem “núcleos semente” para iniciar o processo de congelação. A partir do momento em que se formarem os primeiros cristais, irá iniciar-se uma reação em cadeia que irá evaporar as gotas de água que rodeiam estes cristais (processo de Bergeron - figura 5), formando então o característico vazio circular na nuvem.

Um dado curioso é que, como estamos lidando com cristais de gelo, iremos sempre ver este fenômeno acompanhado de Halos Solares e principalmente, Parélios (sundogs). Como podemos ver nas figuras abaixo.

Na foto abaixo vemos uma trilha de escape de um jato que produziu uma pista clara em torno de si à medida que passou através de partículas de gelo da nuvem altocumulus. A exaustão causada transformou a nuvem altocumulus em goticulas de água, para depois congelar-se em cristais de gelo, que depois cairam como a neve, deixando a pista clara ao redor de si mesma.

É o mesmo processo pelo qual são criadas as trilhas inversas (distrail). No caso da foto abaixo, vemos claramente que o avião cruzou a camada cirrocumulus fazendo surgir a trilha inversa. 

Cirrostratus

Os dias mais propícios para formação de trilhas persistentes sem dúvida alguma são os dias de formação de cirro-estratos. São as nuvens finas que cobrem a totalidade do céu, causando uma diminuição da visibilidade (foto). Como a luz atravessa os cristais de gelo que as constituem, dá-se refracção, dando origem a halos e/ou sun dogs. Na aproximação de uma forte tempestade, estas nuvens surgem muito frequentemente e portanto dão uma pista para a previsão de chuva ou neve em 12 - 24h.

Cirrostratus são nuvens altas (acima de 6 km) com a aparência de um véu muito fino, esbranquiçado e transparente, de algumas centenas de metros de espessura, que pode chegar a cobrir o céu todo. Desenvolvem-se a partir da fusão de Cirrus ou de elementos de Cirrocumulus ou também pela expansão da bigorna de uma Cumulonimbus, e são formadas por cristais de gelo.

Na aproximação de um sistema frontal, as Cirrostratus muitas vezes começam como nebulosus e posteriormente se transformam em fibratus. Se as Cirrostratus começam como fibratus, muitas vezes significa que o sistema frontal é fraco. Sua presença indica uma grande quantidade de umidade na parte superior da atmosfera.

Abaixo podemos ver uma sequencia de fotos onde vemos a cortina de Cirrostratus, o Halo solar formado pela passagem do sol por ela, e as trilhas de condensação persistente geradas por aviões ao transitar por este ambiente característico. 

Um outro caso interessante para analisarmos são os das Nuvens Cirrus Vertebratus, tendo em vista que são, muitas vezes, formadas pela expansão de rastros de condensação deixados por aviões a jato.

Cirrus vertebratus é um tipo de Cirrus. O nome vertebratus é derivado do Latim, e cujo significado é Vertebrado. Como nas nuvens Cirrus intortus, as do tipo vertebratus é exclusivo para os do gênero cirrus. As nuvens Cirrus vertebratus dão a impressão de vértebras da coluna, costelas ou esqueleto de um Peixe.

Este tipo de cirrus é uma forma incomum, e ela é formada pela corrente de ar que se move paralelamente á nuvem principal. As lacunas nas nuvens se formam devido á uma corrente de ar descendente, enquanto que as costelas ou vértebras se formam devido á correntes de ar ascendentes. Suas formações geralmente ocorrem nos rastros deixados pela passagem de um avião a jato.

Seguem abaixo algumas fotos:

Por fim, temos abaixo uma filmagem feita agora em fevereiro de 2015 em Guaratinguetá - SP. A filmagem reúne em si todos os elementos apresentados nesta postagem até esse ponto. O céu é de Altocumulus, que como vimos, ao ser cortado por um avião a jato, gera uma trilha inversa. Na imagem pode-se notar também a presença de um fenômeno óptico iridescente, o qual é característico no céu mediante a presença de nuvens altocumulus.

Vejamos abaixo um vídeo que completa as informações desta postagem: