Durchmischung der Abgase mit der Luft


Sättigungsdampfdruck:

Ob sich in der Atmosphäre Wolken bilden, hängt vom Wasserdampf und von der Temperatur ab. Das wird in der folgenden Abbildung erläutert. Hier ist der Wasserdampfgehalt als Partialdruck über der Temperatur aufgetragen.

Die ausgezogene Kurve gibt genau die Bedingungen an, bei denen sich Wolken bilden (man nennt diese Kurve "Sättigungsdampfdruckkurve").
Punkt A liegt genau auf der Kurve: Es bilden sich Wolken. Aber nur, wenn genug Kondensationskerne da sind, das ist häufig nicht der Fall.
Bei Punkt B ist die Atmosphäre übersättigt (Auch das passiert, wenn es zuwenig Kondensationskerne gibt). Werden Kondensationskerne zugeführt, bilden sich Wolken und der Dampfdruck sinkt bis auf die Kurve.
Bei Punkt C gibt's keine Wolken.

Keine Contrails:

In der folgenden Abbildung gibt Punkt A die Bedingungen in der Atmosphäre an, Punkt B Temperatur und Wasserdampf im Abgasstrahl (die Abgastemperatur liegt natürlich höher, nur zur Verdeutlichung wurde sie hier niedriger gezeigt)

Die Abgasluft ist untersättigt und wird mit der umgebenden Luft vermischt. Die Mischung geschieht nahezu bei gleichem Luftdruck (isobar) und deshalb entlang einer "Mischungsgeraden"; das ist die gezeigte Linie.
Weil in diesem Fall die Durchmischung unterhalb der Sättigungskurve passiert, bilden sich keine Wolken.

Contrails, die sich wieder auflösen:

In diesem Fall bilden sich erst dann Contrails, wenn die Gerade die Sättigungskurve schneidet und die durchmischte Luft übersättigt wird.

Im weiteren Verlauf verläßt die Gerade den Übersättigungsbereich: Contrails lösen sich auf.

Contrails, die bestehen bleiben:

Hier ist die Atmosphäre mit Wasserdampf gesättigt. Wie bereits erwähnt, gibt es häufig nicht genug Kondensationskerne, so daß sich nicht immer Cirruswolken bilden können.

Im Unterschied zum vorigen Beispiel endet die Gerade auf der Sättigungskurve: Die Contrails lösen sich nicht auf.

Um Mißverständnisse zu vermeiden: Der größte Teil des Wasserdampfs in den Contrails stammt aus der Umgebungsluft, die mit dem Abgasstrahl vermischt wird. Dauerhafte Contrails bestehen sogar fast vollständig aus dem Wasserdampf der Atmosphäre.
Ob sich Contrails bilden oder nicht, hängt hauptsächlich von Wasserdampfgehalt und Temperatur der Atmosphäre ab.