Quanto durano le scie di condensazione?

Una scia di condensazione si forma quando i gas di scarico caldi e umidi di un motore a getto incontrano aria tipicamente più fredda di −40 °C. Il vapore d'acqua prodotto dalla combustione del cherosene, unito al vapore già presente nell'aria, si condensa sulle particelle di fuliggine e solfati presenti nei gas di scarico e gela quasi istantaneamente in cristalli di ghiaccio. La linea visibile inizia solitamente alcune lunghezze di aereo dopo i motori; l'intervallo corrisponde al tempo necessario alla scia di scarico per raffreddarsi a sufficienza perché avvenga la condensazione. Nel primo secondo i cristalli sono minuscoli e densi; ciò che accade dopo dipende interamente dall'aria circostante.

Se l'aria circostante è secca, i cristalli di ghiaccio sublimano mentre la nuvola si mescola con l'ambiente, e la scia scompare in pochi secondi o minuti. Sono queste le scie corte e tronche che sembrano seguire l'aereo nel cielo. Se invece l'aria è sovrassatura rispetto al ghiaccio, una condizione comune nella troposfera superiore, i cristalli non evaporano; crescono catturando il vapore circostante. Queste scie persistenti possono durare ore. Il wind shear le allunga e le disperde, e una linea retta può trasformarsi, nel corso di alcune ore, in uno strato diffuso largo decine di chilometri, indistinguibile dal cirro naturale. Studi satellitari hanno seguito ammassi di cirri da scie di condensazione che si spostavano per centinaia di chilometri sottovento rispetto a corridoi aerei ad alto traffico.

Le scie persistenti sono rilevanti perché sono nuvole, e le nuvole di ghiaccio alte e sottili trattengono più radiazione infrarossa in uscita di quanta luce solare riflettano. Ricerche riassunte da EASA e NASA suggeriscono che il cirro da scie di condensazione contribuisca a un effetto di riscaldamento paragonabile alle emissioni di CO2 dell'aviazione, forse addirittura superiore, sebbene con grande incertezza. L'effetto è distribuito in modo molto diseguale: una piccola frazione dei voli, quelli che attraversano regioni sovrassature di ghiaccio, specialmente di notte, causa la maggior parte del riscaldamento. Questo ha spinto esperimenti in cui le compagnie aeree modificano la quota di crociera di qualche centinaio di metri per evitare gli strati umidi, spesso con un sovraccosto di carburante ben inferiore all'uno per cento.

Per un osservatore, la regola pratica è semplice. Le scie che scompaiono rapidamente indicano aria secca in quota e, in genere, tempo stabile. Le scie che restano e si allargano segnalano aria umida in quota, spesso prima di un fronte caldo, e sono state usate come segno popolare di previsione molto prima che si studiassero i loro effetti radiativi.