如果你曾抬头仰望蔚蓝的天空，看到地平线上交错的白色直线，或者看到飞机飞过时喷出一团烟雾，你可能曾想过：“那是什么造成的？” 凝结尾迹（Contrails）不仅仅是尾气，就像汽车排气管冒出的烟（尽管它们有相似之处）。而且，它们 绝对不是“化学凝结尾迹”（chemtrails）。
实际上，它们是冷冻的水蒸气在飞机燃烧发动机产生的烟尘颗粒上结晶而形成的。简而言之，“凝结尾迹是一种人造云，”剑桥大学工程学教授史蒂文·巴雷特（Steven Barrett）说，他研究航空对环境的影响。“它们与天然卷云非常相似，只是最初是长而直的，”他告诉《Popular Science》。尽管关于飞机散布精神控制化学物质的阴谋论是错误的，但凝结尾迹确实对地球产生了负面影响。
凝结尾迹是如何形成的？
尽管凝结尾迹只是水蒸气和尘埃的结合，但它们并非总是在飞机划过后形成或持久存在。大气条件必须恰到好处，才能使飞机喷出的水蒸气结晶：必须足够湿润，以至于水不会蒸发；同时又足够冷，可以使其结冰。“空气足够冷或足够湿润就被称为冰过饱和，”巴雷特说。
与大气层其他高度相比，冰过饱和在商用飞机标准的巡航高度（约35,000英尺）相对常见。但他补充说，即便如此，这种情况也只占大约五到十分之一的时间。
凝结尾迹持续的时间长度，或称其“持久性”，也取决于条件。温暖干燥的空气通常意味着它们会在几秒钟或几分钟内消散——但如果冷而湿的条件恰到好处，凝结尾迹就可以持续长达六小时，在天空中扩散开来，巴雷特解释道。
由于凝结尾迹与温度和空气湿度密切相关，它们会因季节和地区而异，帝国理工学院伦敦校区交通与环境教授马克·斯泰特勒（Marc Stettler）表示。斯泰特勒指出，在许多地方，春季和秋季更容易看到它们。
凝结尾迹危险吗？
可以说有点——但不是对人类健康有直接的危险，也不是你可能预期的方式。越来越多的科学研究，包括由巴雷特和斯泰特勒进行的研究，表明凝结尾迹累积起来会产生变暖效应，加剧人为引起的气候变化。
当然，航空旅行会加剧气候变化，因为飞机飞行需要燃烧化石燃料，并将二氧化碳排放到空气中。但凝结尾迹的热效应是一个独立于航空温室气体排放的现象。而且，这是一个相当强大的影响。
“航空产生的凝结尾迹造成的变暖效应，大约相当于航空排放的所有二氧化碳造成的变暖效应，”巴雷特说——但有一个关键区别。飞行的碳排放是累积的，需要几十年才能累积起来，而凝结尾迹是暂时的——只会持续几个小时就消散。“这意味着过去六个小时的凝结尾迹造成的变暖效应，大约相当于过去60年的[航空]二氧化碳造成的变暖效应。这是一个相当强大的杠杆，”他说。
换句话说，斯泰特勒解释说，凝结尾迹约占任何给定年份所有人为变暖的2%——这包括从汽车尾气、农业到家庭供暖的一切。2%可能看起来不多，但一些消息来源估计，在未来30年内，商业航空客运量将增加2.5倍，而当关乎地球时，一切都很重要。
凝结尾迹如何导致气候变暖？
由于凝结尾迹和其他云一样，是明亮的白色且具有保温作用，它们会反射光线和热量，同时也会将其困住。在阳光明媚的日子里，凝结尾迹同时做两件事。它“像毯子一样，”阻止地球表面散发的热量逃逸到太空，巴雷特说——这就是变暖效应。同时，它也会将来自太空的阳光反射走，使其远离地球表面，产生冷却效应。不幸的是，即使在阳光下，通常情况下，毯子效应会盖过反射效应，巴雷特说。
而当太阳落山时，就没有竞争了。在夜间，没有太空射线供凝结尾迹反射，只有热量供它们困住。尽管凝结尾迹是短暂的，但它们反射回我们星球表面的热量并不会在最初的阻碍消失后奇迹般地逃逸。此外，天空中同时有太多的飞机，如果条件合适，很可能已经有另一个凝结尾迹在那里取代已经消散的了。
我们如何解决这个问题？
冰过饱和区域可能在大气层中形成非常宽广的带状区域，但它们通常很薄，巴雷特说——这意味着飞行员可以通过稍微飞高或飞低来避开适合形成凝结尾迹的区域。在许多情况下，可能只需要调整1000英尺左右的高度，“相对于巡航高度来说很小，”他补充道。换句话说，稍微改变航线就能产生很大的影响。
目前，我们在预测35,000英尺高空的大气条件方面做得不够好，斯泰特勒说。“这方面的数据不多，而且它一直不是气象学家的主要关注点，”他解释道。但研究人员正在努力提高我们预测大气条件的能力，并据此规划航班。在此期间，正如飞行员目前为减小湍流所做的那样，简单地根据实时情况做出反应，并在凝结尾迹出现后立即调整高度，可能会显著减少全球影响，巴雷特说。
已经有一些小规模的预测试验，包括一项涉及谷歌、Breakthrough Energy和多家航空公司的试验。但巴雷特指出，还需要进行更多大规模的测试，以更好地了解如何最好地减缓凝结尾迹。“这确实是下一个挑战——比如说，整个苏格兰空域或大西洋航线的一大部分——我们需要在那里继续努力。”
然而，即使我们能控制住凝结尾迹，航空业仍需做得更多，斯泰特勒指出。“减缓凝结尾迹的影响不应取代或替代减缓航空二氧化碳排放的行动，”他说。毕竟，如果所有的凝结尾迹在一阵最后的烟雾中消失，仍然会有几十年的滞留排放需要担心。
这篇文章是《Popular Science》“问我们什么”系列的一部分，我们在此解答你最离奇、最烧脑的问题，从普通的到异想天开的。 有什么一直想知道的吗？问我们吧。
