Perché gli aerei lasciano una scia bianca nel cielo?

Un motore a getto brucia cherosene e produce, tra l'altro, anidride carbonica e vapore acqueo, oltre a particelle di fuliggine. All'uscita dall'ugello, questo getto a diverse centinaia di gradi si mescola con l'aria circostante. Se l'aria esterna è sufficientemente fredda e umida, la miscela raggiunge la saturazione: il vapore acqueo condensa sulle particelle e, poiché la temperatura è ben sotto lo zero, gela formando cristalli di ghiaccio. Questa è una scia di condensazione, chiamata anche contrail — lo stesso meccanismo che sta dietro il respiro visibile in inverno.

La condizione è descritta dal criterio di Schmidt-Appleman, formulato a metà del XX secolo: dipende dalla temperatura, dall'umidità e dalla pressione atmosferica, così come dall'efficienza del motore. In pratica si verifica sotto circa −40 °C, il che alle latitudini medie fissa la soglia tra gli 8.000 e i 12.000 m (26.000-39.000 piedi), la quota di crociera abituale. Per questo un aereo a elica a 3.000 m di quota non lascia scia, mentre un aereo a getto sì, e due aerei alla stessa quota possono comportarsi diversamente se attraversano strati d'aria con umidità diversa.

Se l'aria è secca, i cristalli sublimano in pochi secondi e la scia misura solo poche centinaia di metri. Se invece l'aria è sovrassatura rispetto al ghiaccio, i cristalli crescono, la scia si allarga nel corso delle ore e può infine trasformarsi in una nube cirro indistinguibile da una naturale. Queste scie persistenti trattengono la radiazione infrarossa, e diversi studi attribuiscono loro una quota significativa dell'impatto climatico dell'aviazione, motivo per cui si sta attualmente testando di deviare i voli dagli strati d'aria che favoriscono la loro formazione.