Wie hoch sind Kondensstreifen?

Ein Kondensstreifen ist eine von Menschen erzeugte Zirruswolke. Das Triebwerksabgas ist heiß und enthält Wasserdampf und Rußpartikel; wenn es sich mit der Umgebungsluft mischt, kühlt das Gemisch ab, und wenn die Umgebungsluft kalt genug ist, kondensiert der Dampf am Ruß und gefriert innerhalb eines Sekundenbruchteils. Die Physik dahinter wurde in den 1940er- und 1950er-Jahren von Ernst Schmidt und Herbert Appleman erarbeitet, und das Schmidt-Appleman-Kriterium nennt die Schwelle: Die Umgebungstemperatur muss unter etwa −40 °C liegen, wobei der genaue Wert von Druck, Luftfeuchtigkeit und dem Wirkungsgrad des Triebwerks abhängt.

Diese Temperaturen finden sich in der oberen Troposphäre. In der Standardatmosphäre unterschreitet die Luft −40 °C in etwa 8 km (26.000 ft) Höhe und erreicht −56 °C an der Tropopause, die in gemäßigten Breiten bei rund 11 km (36.000 ft) liegt. Verkehrsflugzeuge fliegen im Reiseflug zwischen 9 und 12 km (30.000–40.000 ft), genau weil dort die dünne, kalte Luft den geringsten Treibstoffverbrauch erlaubt, sodass die meisten von unten sichtbaren Streifen aus diesem Höhenband stammen. In den Tropen, wo die Luft in gleicher Höhe wärmer ist, verschiebt sich die Schwelle nach oben; im Polarwinter können Kondensstreifen in viel geringeren Höhen entstehen, gelegentlich sogar am Boden.

Ob ein Streifen nur eine kurze Spur oder eine sich ausbreitende Schicht wird, hängt von der Feuchtigkeit der Umgebungsluft ab, nicht vom Flugzeug. Ist die Umgebungsluft trocken, sublimieren die Eiskristalle binnen Sekunden und der Kondensstreifen ist nur wenige hundert Meter lang. Ist die Luft bezüglich Eis übersättigt – ein Zustand, der in der oberen Troposphäre häufig vorkommt und für das Auge unsichtbar ist –, wachsen die Kristalle, der Streifen besteht stundenlang, und Windscherung breitet ihn zu einem diffusen Kondensstreifen-Zirrus aus, der Tausende von Quadratkilometern bedecken kann.

Für das Klima zählen vor allem die langlebigen Kondensstreifen. Sie reflektieren tagsüber etwas Sonnenlicht, halten aber rund um die Uhr abgehende Infrarotstrahlung zurück, und Einschätzungen für den Luftfahrtsektor gehen davon aus, dass Kondensstreifen-Zirren einen Erwärmungseffekt beitragen, der mit dem des Kohlendioxids der Luftfahrt vergleichbar ist. Da eisübersättigte Regionen dünne Schichten sind, oft nur wenige hundert Meter dick, erproben Fluggesellschaften und Forscher kleine Höhenänderungen, um sie zu umfliegen.

Vom Boden aus ist die Höhe eines Kondensstreifens schwer zu schätzen, aber es gibt Hinweise. Ein Streifen mit einer sichtbaren Lücke zwischen Triebwerk und Wolke, die sich erst einige Flugzeuglängen dahinter bildet, ist typisch für Reiseflughöhe. Streifen in Warte- oder Steigflughöhen unter etwa 8 km sind in gemäßigten Sommern selten. Tracking-Apps, die die Höhe eines vorbeifliegenden Flugs anzeigen, zeigen für einen beständigen Streifen fast immer 10 bis 12 km an – eine nützliche Kontrolle für alle, die wissen wollen, was gerade über ihnen vorbeizieht.