¿Por qué los aviones dejan una estela blanca?

Los surcos blancos que dejan los aviones en el cielo, también conocidos como estelas de condensación o rastros defractarios, son el resultado de un complejo polinomio. Por una parte, las nubes se forman cuando una masa de aire se condensa, es decir, cuando su humedad alcanza el cien por cien, y para que esto ocurra la temperatura tiene que ser extremadamente baja. Los aviones comerciales vuelan en la capa más alta de la troposfera, donde la temperatura se encuentra en torno a -56ºC.
El segundo aspecto a tener en cuenta son los motores. Sabemos que los aviones los utilizan para generar una fuerza de empuje y que en el proceso se quema combustible y oxígeno, generando una serie de gases de combustión (dióxido de carbono, óxidos de azufre y nitrógeno, partículas metálicas y hollín) y vapor de agua.
El vapor de agua se encuentra mucho más caliente que el aire ambiental, de forma que se condensa y origina el surco níveo al que nos tienen acostumbrados los aviones. De alguna manera este fenómeno se parece a la pequeña nube que se forja cuando exhalamos aire una mañana de mucho frío.
El último componente del polinomio sería la expansión del gas al salir del avión, dado que dentro del motor las moléculas se encuentran mucho más comprimidas.
Y a todo esto habría que añadir, además, que para poder verlas necesitamos que el viento sea uniforme y no demasiado intenso y que no haya nubes en las capas más bajas.
Los anglosajones denominan a la estela de los aviones con el término “contrail”, que es una contracción de condensation (condensación) y trail (estela).

Pero no todos dejan estela

La siguiente cuestión que plantea este fenómeno físico es por qué no todos los aviones dejan una estela. Seguro que en más de una ocasión hemos visto a dos aviones que, supuestamente, vuelan a la misma altitud pero que tan solo uno de ellos genera estelas de condensación. Esto se debe, básicamente, a la eficiencia de sus motores.
La eficiencia de un turborreactor se mide por el coeficiente entre el trabajo realizado por el motor y la energía química que produce. Cuanto más eficiente sea el motor, a menos altitud comenzará a generar la estela.
En estos momentos la aviación está usando los motores más eficientes que existen, por lo que los aviones dibujan estelas a altitudes cada vez más bajas, pero como todavía conviven aviones de diferentes generaciones es posible observar cómo algunos dejan estelas y otros no.

Indicadores meteorológicos

Un aspecto interesante en relación con las estelas es que su naturaleza y persistencia puede servir para predecir las condiciones meteorológicas. Por ejemplo, un surco que sea delgado y de corta duración traduce la existencia de aire con poca humedad y gran altitud, lo que predice un buen tiempo; mientras que un surco espeso y duradero es señal de aire húmedo a gran altitud, lo cual puede ser un indicador temprano de tormentas. Si, por el contario, lo que el avión deja es una estela que se agranda, puede indicar la proximidad de lluvias.
En ocasiones, durante las exhibiciones aéreas, podemos observar que las estelas son de colores. Hay que tener presente que este tipo de vuelos se hacen a baja altitud, para que se puedan disfrutar, y habitualmente durante los meses estivales, cuando hace buen tiempo y las temperaturas son elevadas. Estos ‘surcos policromados’ se consiguen mezclando colorantes y liberándolos en el momento idóneo, por tanto, no se tratan de verdaderas estelas de condensación.
Por último, hay un tipo de estelas muy llamativas, las que dejan los aviones cuando superan la velocidad del sonido: una nube que adquiere la forma de disco o de cono. Se denominan nubes de condensación Prandtl-Glauert y se forman como consecuencia de una caída súbita de la presión del aire.

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