O que são rastos de condensação?

Ao queimar um quilograma de combustível de avião, produzem-se cerca de 1,25 kg de vapor de água, e o gás de escape sai do motor a várias centenas de graus. À altitude de cruzeiro, o ar ambiente situa-se tipicamente entre −40 e −60 °C e contém quase nenhuma humidade. Quando a nuvem quente de escape se mistura com esse ar, a mistura passa por um estado em que está sobressaturada em relação à água: o vapor condensa-se nas partículas de fuligem e sulfatos que o motor também expele, formando gotículas que congelam quase instantaneamente em cristais de gelo. Todo o processo demora bem menos de um segundo, por isso a linha branca só aparece a uma curta distância dos motores e não diretamente no bocal. A distância corresponde ao tempo que a nuvem de escape demora a arrefecer.

Se se forma ou não um rasto de condensação é previsível. O critério de Schmidt-Appleman, desenvolvido nas décadas de 1940 e 1950, relaciona a temperatura ambiente, a pressão do ar, a humidade e a água e o calor libertados pelo motor por quilograma de combustível numa temperatura limite; abaixo dela forma-se um rasto, acima não. Os motores modernos de alta taxa de diluição, que expelem ar mais frio com a mesma libertação de água, formam rastos de condensação a temperaturas ligeiramente mais quentes do que os antigos turbojatos.

Se o ar ambiente estiver seco, os cristais de gelo sublimam de novo em vapor em poucos segundos, e o rasto permanece um traço curto. Se o ar já estiver sobressaturado em relação ao gelo — frequente na troposfera superior antes de uma frente —, os cristais sobrevivem, crescem ao absorver humidade ambiente e são espalhados pelo cisalhamento do vento em bandas largas. Esses rastos de condensação persistentes podem durar horas e tornam-se quase indistinguíveis das nuvens cirros naturais; em certos dias, uma rota aérea muito movimentada desenha-se como uma grelha completa desses rastos. O mesmo tipo de avião pode deixar um rasto persistente num dia e nenhum no dia seguinte — só porque a massa de ar mudou.

Os cirros de rastos de condensação refletem alguma luz solar durante o dia, mas retêm calor que sai tanto de dia como de noite, pelo que o efeito líquido é de aquecimento. Estudos para a União Europeia e do IPCC estimam que os efeitos não-CO2 da aviação, dominados pelos cirros de rastos de condensação, têm uma magnitude semelhante ao aquecimento causado pelo seu CO2 — embora com grande incerteza. Como uma pequena fração dos voos, em certas camadas de ar húmido, produz a maior parte dos rastos de longa duração, companhias aéreas e investigadores testam alterações de altitude de algumas centenas de metros para os evitar. Combustíveis com menos enxofre e fuligem também produzem menos cristais de gelo.

Nem todo o rasto branco vem de um motor. Em ar muito húmido, uma asa pode deixar um rasto curto devido à queda de pressão sobre a sua superfície superior ou nos bordos dos flaps, mais frequentemente na aproximação. Os vórtices de ponta de asa também podem concentrar cristais de gelo em tubos visíveis. E a ideia dos "chemtrails", de que os rastos são químicos pulverizados intencionalmente, não tem fundamento: a composição dos rastos de condensação é medida diretamente por aviões de investigação há décadas, e trata-se de gelo.