23日清晨6時左右,不少北京網友在朋友圈曬出天空中出現的“神秘光線圖”。北京市氣象局官方微博“氣象北京”發文表示,“奇怪的雲”應該是飛行器尾流。那麽,飛行器是如何產生這些神秘尾流的?哪些飛行器能夠產生這種“奇怪的雲”呢?

最常見的是飛機形成的航跡雲,或者稱凝結尾跡。這主要是噴氣式飛機發動機噴出的尾流中的水蒸氣遇冷凝結形成的。這種凝結尾跡呈白色,與飛行器的航跡基本一致,日常生活中還是比較常見的。由飛機形成的航跡雲多在白天可以見到,因為飛機飛行高度多在2萬米以下,航跡雲形成於對流層上、平流層底部的同溫層,白色的航跡雲在藍天映襯下比較明顯。由於其高度相對較低,天空完全暗下來之後,地平線下的太陽已經無法照射到這些航跡雲,所以夜間觀測到的幾率較小。

另一類則是火箭發動機形成的,包括發射航天器的運載火箭以及射程較遠的彈道導彈。火箭和導彈形成的尾跡和噴氣式飛機形成的凝結雲之間有共同點,也有屬於自己的特點。火箭發動機通常分為兩類,一類是液體火箭發動機,另一類為固體火箭發動機。液體火箭發動機,特別是使用液氫液氧作為燃料的火箭發動機,尾焰中含有大量水蒸氣,在高空遇冷後也會凝結形成尾跡。而固體火箭發動機的排放物中大多含有一定的固體顆粒,在陽光照射之下更為明顯。

航天器尾跡通常在非常高的高度層,由於距離較遠,白天很難觀測到。因為航天器飛行速度很快,會很快穿越對流層、同溫層,進入平流層和中間層,地麵觀看者距離其非常遠,白天的對比度又不高,所以很難在白天觀測到。而接近日出或日落時,天空偏暗,此時太陽雖然在地平線下,但由於航天器的尾流和尾跡的高度很高,陽光能夠照射到這些尾跡上,尾跡與暗色的天空能形成比較明顯的對比,所以大多在此時間段能較為明顯地觀測到形成的尾跡。有時航天器處於主動段(也就是發動機工作階段),發動機尾焰和尾流在暗夜襯托下也比較明顯,也能在較遠距離看到。

在形狀上,由於運載火箭會快速穿過對流層、平流層和中間層,各層風向較複雜,所以往往導致尾跡呈現“九曲十八彎”的效果。(魏 齊)