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 Kondensstreifen

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Galaxys81
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BeitragThema: Kondensstreifen   Di 5 Nov - 20:59 2169

Aus dem Wikipedia-Artikel:

"Kondensstreifen sind meist anthropogene Wolken aus Eiskristallen oberhalb von etwa 8 km. Sie entstehen, wenn heiße, wasserdampfhaltige Triebwerksabgase von Luftfahrzeugen auf kalte Luft treffen. Gelegentlich ist die Wolkenbildung auch an den Flügel- oder Propellerspitzen von Flugzeugen zu erkennen. Diese können außerdem in Bodennähe auftreten und bestehen dann aus Wassertröpfchen.



Die Kondensstreifen entstehen (wie bei dieser DC-8-72) erst ein Stück hinter den Triebwerken, wenn sich die Abgase abgekühlt haben.

Entstehung

Bei der Verbrennung von Treibstoff in Flugzeugtriebwerken entstehen im Wesentlichen Kohlendioxid, Wasserdampf, Stickoxide und vor allem bei kerosinbetriebenen Triebwerken auch Ruß. Während der Durchmischung der heißen Abgase mit kalter Umgebungsluft entstehen innerhalb kürzester Zeit Eiskristalle, welche hinter dem Flugzeug sichtbar werden. Der Wasserdampf kondensiert hierbei an den Rußteilchen zu winzigen Tröpfchen. Bei ausreichend kalter Luft gefrieren diese sofort zu Eiskristallen. Durch Anlagerung weiterer Wasserteilchen erreichen die Kristalle eine Größe, bei der sie Licht unabhängig von dessen Wellenlänge streuen und so als weiße Wolkenstreifen sichtbar werden. Da der Kristallisierungsprozess eine gewisse Zeit erfordert, ist zwischen Triebwerk und Kondensstreifen immer eine charakteristische Lücke zu beobachten.

Kondensstreifen entstehen unterhalb von -40 Grad Celsius; der genaue Temperaturwert hängt von zahlreichen Faktoren ab, wie der Art des Treibstoffs, der Effizienz des Flugzeugs, des Luftdrucks und der Luftfeuchte. Diese Temperaturen herrschen, von den Polargebieten abgesehen, meist oberhalb 8 km Höhe in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre. Die Eiskristalle haben oft einen Rußkern, welcher als Kondensationskern die Bildung/Nukleation der Eiskristalle erleichtert. Im weiteren Verlauf wird die Entwicklung des Kondensstreifens von der nach unten sinkenden Wirbelschleppe geprägt. Diese zerfällt nach wenigen Minuten und die vertikale Erstreckung beträgt dann je nach Flugzeugtyp 300 bis 500 m. Ebenso rufen die dynamischen Vorgänge in besonderen Fällen auch mammatusähnliche Ausstülpungen an der Unterseite hervor.

Kondensstreifen können in ansonsten wolkenfreien Gebieten ent- und fortbestehen, in denen die Voraussetzungen für eine natürliche Wolkenbildung nicht erfüllt sind. Sie zählen zur Gruppe der Cirrus und stellen auch eine wichtige Klasse anthropogener Wolken dar. Ihre Erscheinung variiert je nach vorherrschenden Wind-, Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen.

Auch bei der Verbrennung von Raketentreibstoffen entstehen im Wesentlichen – je nach Art des Treibstoffs – Wasserdampf und gegebenenfalls auch feste Bestandteile wie Ruß. Die Booster von Feststoffraketen beinhalten vorwiegend Ammoniumperchlorat und Aluminium, woraus dann in allen Höhen sehr dichte Aerosolstreifen aus Salzsäure und Aluminiumoxid entstehen. Kondensstreifen von Raketen zeigen wegen des meist senkrechten Flugverlaufs und der Wirkung des Windes eine starke Abhängigkeit von Windrichtung und Windstärke. Daraus resultiert oft ein zickzackförmiger Verlauf, der jedoch nicht mehr der eigentlichen Flugbahn entspricht.



Kondensstreifen einer vierstrahligen Lockheed C-141

Persistenz und Wandel

Die Persistenz der Kondensstreifen, also ihre Langlebigkeit, wird stark durch die Gegebenheiten der Atmosphäre und insbesondere den Wasserdampfgehalt, welcher durch die relative Feuchte beschrieben wird, beeinflusst. In den kalten Atmosphärenschichten treten relative Feuchten von 0 bis über 200 % auf. In ca. 70 % der Fälle ist die Luft untersättigt, die relative Feuchte liegt also unter 100 %, und die Kondensstreifen lösen sich innerhalb weniger Minuten auf. In übersättigter Luft nehmen Eiskristalle Wasserdampf aus der Luft auf und wachsen an (Depositionswachstum). Die Menge des aus der Atmosphäre aufgenommenen Wasserdampfs übersteigt den Triebwerksausstoß um einige Größenordnungen. Die Lebenszeit kann mehrere Stunden betragen, in einem Fall war ein einzelner Kondensstreifen über 17 Stunden auf einem Satellitenbild zu erkennen.[1] Je nach anliegender Windscherung kann die Breite der Kondensstreifen auf über 20 km anwachsen.

Im Laufe der Zeit verlieren Kondensstreifen ihre Linienförmigkeit und sie sind nur noch schwer von natürlich gebildeten Cirren zu unterscheiden. In der Fachwelt wird dann von Kondensstreifen-Cirren gesprochen, was die äußerliche Ähnlichkeit beider Wolkenklassen widerspiegeln soll. Sie können über mehrere Tage am Himmel verbleiben.[2] Kondensstreifen können durch Verbreiterung so durchsichtig werden, dass sie vom menschlichen Auge nicht mehr zu erkennen sind. Die Kondensstreifen lösen sich auf, wenn die relative Feuchte aufgrund von Wettervorgängen abnimmt oder die Eiskristalle durch Sedimentation in trockenere Luftschichten fallen."


Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensstreifen
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