Uçakların Arkasında Bıraktığı Beyaz İz Nedir, Neden Oluşur? Uçak Yoğunlaşma İzleri (Kontrail) Küresel Isınmayı Tetikliyor Olabilir mi?

Fotoğrafta gördüğünüz yoğunlaşma izleri, gökyüzünde hoş çizgiler yaratması ve komplo teorisyenlerinin birbirinden saçma iddialar geliştirmelerine malzeme olması haricinde, aynı zamanda çok ilginç (ve potansiyel olarak tehlikeli) bilimsel etkilere de sahip: bu izler ile küresel ısınma arasında ilişki olduğu biliniyor.

Kontrailler (Yoğunlaşma İzleri) Neden Oluşur?

Öncelikle, bu izlerin neden oluştuğunu öğrenelim: Kontrailler (İng: "Contrails" veya Türkçe tabiriyle uçak yoğunlaşma izleri) genellikle gökyüzünde çaprazlama bir şekilde görülürler; çünkü bu yapıların oluşabilmesini sağlayan şey, daha önce detaylarıyla anlattığımız bulut oluşum mekanizmaları değil, gökyüzünde çaprazlamasına ve dümdüz ilerleyen bir uçağın motorlarından çıkan su buharından oluşmasıdır. Yani bu bulutu oluşturan şey, uçak ile gökyüzünün etkileşimidir. Bu bulutların oluşabilmesi için uçağın en az 6.000 metre yükseklikte uçması gerekmektedir.

Bu yoğunlaşma izleri, sıcak uçak motorlarından çıkan su buharı, aniden çok soğuk ve nemli havayla karşılaştığında oluşur. Uçak jet motorları, yanan yakıtın bir ürünü olarak su buharı üretir. 6.000 metrenin üzerinde, uçağı çevreleyen hava donma noktasının oldukça altındadır; bu nedenle motorların arkasından çıkan su buharını soğutur. Bu, şu buharının hızla yoğunlaşmasına ve ardından donmasına neden olur. Yoğuşma çekirdekleri olarak bilinen motordan çıkan küçük parçacıklar, yoğunlaşmanın gerçekleşmesi için bir başlangıç noktası görevi görür ve uçağın motorlarının arkasında ince buz kristal izleri bırakır.

Bundan sonra ne olacağı, havanın ne kadar kuru veya nemli olduğuna bağlıdır. Hava çok kuruysa, buz kristalleri süblimleşir yani faz, doğrudan katıdan gaza çevrilir ve görünmez hale gelir. Hava nemliyse, şu damlacıkları veya buz kristalleri bulundukları yerde kalacak, genellikle yayılacak ve uçağın geçtiği yerde kabarık bir iz bırakacaktır. İzler, gökyüzünde çapraz çizgiler olarak görünür ve sirrus bulutu ile karışarak saatlerce sürebilir. Yani bu uzunlamasına bulutları oluşturan şey, motordan çıkan buhardır: Motordan çıkan buhar, uygun hava şartları altında tıpkı diğer bulut oluşumlarında olduğu gibi, anında donarak havada gördüğümüz izleri oluşturur.

Peki o "uygun hava şartları" nedir? Öncelikle şunu anlamak lazım: Bu yoğunlaşma izlerinin kendileri, hava durumunu değiştirebilecek kadar büyük değillerdir. Yani kontrailler hava durumunu etkilemezler. Genellikle etrafta çok az bulut varken, yüksek basınçlı durumlarda onları boş gökyüzünde görürüz.

Scientific American

Kontrailleri Nasıl Kategorize Ederiz?

Açıkça söylemek gerekirse, yalnızca 1 tür kontrail bulutu vardır; ancak kanat-ucu girdapları adı verilen benzer bir etkiden söz edebiliriz. Bir uçak kanadı kaldırma kuvveti oluştururken, kanatların ucunda bir girdap oluşmasına neden olur. Bu kanat ucu girdapları, uçak geçtikten sonra atmosferde varlığını sürdürür. Her girdap boyunca basınç ve sıcaklıktaki azalma suyun yoğunlaşmasına neden olarak, tıpkı bir tırtıl gibi görünen ince bir su damlacıkları çizgisi oluşturabilir. Bu etki, nemli günlerde daha yaygındır, bu nedenle kanat ucu girdapları bazen kalkış veya iniş sırasında uçakların kanatlarının arkasında görülebilir. Kontrail bulutlarının aksine kanat ucu girdapları genellikle yalnızca uçağın kalkıştan sonra veya inişten önce yavaşça hareket ettiği alçak irtifalarda görülür. Motorların arkasından ziyade kanat uçlarının arkasına hareket ederler ve uçağın sadece birkaç metre arkasında hızla buharlaşırlar.

Bir uçak bir bulutun içinden geçtiğinde, bulutu kendi yolunda dağıtabilir. Bu iz dağılması (İng: "distrail") olarak bilinir ve İngilizce bir terim olan dissipation trail (Tr: "dağılma yolu") kalıbının kısaltmasıdır. Uçağın sıcak motor egzozu önceden var olan bulutlardaki mevcut su damlacıklarının buharlaşmasına neden olur ve bulutlu bir gökyüzünde net bir boşluk bırakırlar.

Bir başka ilişkili ancak farklı etki gemi izleridir. Bunlar gemiler tarafından salınan egzozun etrafında oluşan ve okyanusun hemen üzerindeki nemli havaya bırakılan bulutlardır. Hâlihazırda havada bulunan su buharı, egzozdaki aerosol parçacıkları üzerinde yoğunlaşır. Gemi paletleri söz konusu olduğunda, yoğunlaşan şu buharının sadece bir kısmı geminin motorlarından gelir. Çoğu, gemi gelmeden önce zaten havada bulunur. Ortaya çıkan bulutlar okyanus üzerinde uzun çizgilere benzerler. Bunlar genelde kontraillerden çok daha geniştir, bu nedenle genelde Dünya'nın uydu fotoğraflarında görülebilirler.

Kontrailler İklimi Değiştirebilir mi?

Yoğunlaşma izlerinin hava durumunu değiştiremeyeceğini söyledik; ancak çok uzun zaman dilimlerindeki hava olaylarını ve bunların değişimini inceleyen iklimbilim araştırmacıları, bu izlerin iklim üzerinde etkisi olabileceğini keşfetmiş olabilir.

Mekanizma şöyle işliyor: Bu yoğunlaşma izleri, oluştuktan sonra bir tutam cirrus tipi buluta karışarak, iklim değiştirici potansiyele erişebiliyor. Bu izlerin bir kısmı, Güneş'ten gelen ışınları daha Dünya'ya ulaşmadan geri yansıtarak soğutucu etki yapıyor. Ancak genel olarak, bu yoğunlaşma izlerinden ötürü oluşan cirrus bulutları, ısıyı içerisinde hapsediyor. Yapılan araştırmalardan birine göre, bu ısı hapsi nedeniyle küresel ısınmaya yapılan olumsuz katkı, uçakların karbon salınımlarından ötürü yaptığımız olumsuz katkıdan daha bile fazla!

Bu durum, bilim insanlarını çeşitli çözüm önerileri geliştirmeye itti. Bu izler, her hava koşulunda oluşamıyor, dolayısıyla uçuş rotalarında bazı oynamalar yaparak, bunların oluşumunu engellemek mümkün olabilir. Environmental Research Letters dergisinde yayımlanan bir makaleye göre, kıtalar arası yolculuklarda rotada yapılacak sadece 22 kilometrelik bir sapma, toplamda 100 kilometrelik bir yoğunlaşma izinin oluşumuna engel olabilir!^[1] Bu 22 kilometrelik sapmadan ötürü uçak daha fazla karbon salınımı yapsa da, azaltılan 100 kilometrelik yoğunlaşma izi sayesinde edindiğimiz kazanım sayesinde, küresel ısınmaya daha az katkı sağlamış oluyoruz. Bu da, elbette tüm gezegenimizin çıkarına...

Ne yazık ki henüz bu rota değişimlerinin resmi olarak uygulanması yönünde herhangi bir adım yok. Çünkü bunların tam olarak hesaplanması da büyük bir sıkıntı. Makalenin baş yazarı Emma Irvine, iklim bilimcilerin ve hava uzmanlarının bu izlerin oluşabileceği hava durumlarını her zaman çok başarılı bir şekilde tahmin edemediğini ve bunu başarıyla yapmak için çok isabetli ve geniş bir alana yayılmış hava bilgisine erişimin olması gerektiğini söylüyor.

Buna rağmen bu konunun, hiç beklenmedik olayların, hiç beklenmedik sonuçlar doğurabilmesine güzel bir örnek olduğunu düşünüyoruz.