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Comptes Rendus Physique
Volume 6, n° 4-5
pages 549-565 (mai-juin 2005)
Doi : 10.1016/j.crhy.2005.05.002
Formation, properties and climatic effects of contrails
Formation, propriétés et conséquences climatiques des traînées de condensation
 

Ulrich Schumann
Institut für Physik der Atmosphäre, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Oberpfaffenhofen, 82230 Wessling, Germany 

Abstract

Condensation trails (contrails) are aircraft induced cirrus clouds, which may persist and grow to large cirrus cover in ice-supersaturated air, and may cause a warming of the atmosphere. This paper describes the formation, occurrence, properties and climatic effects of contrails. The global cover by lined-shaped contrails and the radiative impact of line-shaped contrails is smaller than that assessed in an international assessment in 1999. Contrails trigger contrail cirrus with far larger coverage than observed for line-shaped contrails, but still unknown radiative properties. Some model simulations indicate an impact of particles and particle precursors emitted from aircraft engines on cirrus clouds properties. However, the magnitude of this effect cannot yet be assessed. Contrail formation can be avoided only by flying in sufficiently warm and dry air. The formation of contrail cirrus can be reduced by avoiding flights in ice-supersaturated regions of the atmosphere, e.g., by raising the flight level into the lower-most stratosphere. To cite this article: U. Schumann, C. R. Physique 6 (2005).

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Résumé

Les traînées de condensation sont des nuages de type cirrus génères par les avions qui peuvent persister et croître jusquʼà produire une couverture nuageuse importante si lʼair est sursaturé en glace, et peuvent également conduire à un réchauffement de lʼatmosphère. Cet article décrit les conditions dʼapparition, la formation, les propriétés et les conséquences climatiques des traînées de condensation. La couverture nuageuse globale et lʼimpact radiatif des traînées rectilignes sont plus faibles que ce qui avait été évalué dans un rapport international en 1999. Les traînées de condensation déclenchent des cirrus qui ont une couverture beaucoup plus grande que celle observée pour les traînées rectilignes avec cependant des propriétés radiatives encore inconnues. Des simulations basées sur plusieurs modèles montrent lʼexistence dʼun impact des particules et des précurseurs de particules émis par les moteurs dʼavions sur les propriétés des cirrus générés par les traînées. Cependant, lʼimportance de cet impact ne peut pas encore être évaluée. La formation des traînées ne peut être évitée quʼen présence dʼune atmosphère suffisamment chaude et humide. La formation des cirrus générés par les traînées peut être réduite uniquement en évitant de voler dans les régions de lʼatmosphère sursaturées en glace, cʼest-à-dire en augmentant lʼaltitude de vol jusquʼà atteindre les basses couches de la stratosphère. Pour citer cet article : U. Schumann, C. R. Physique 6 (2005).

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Keywords : Emissions, Contrails, Aircraft, Cirrus, Particles, Climate, Mitigation

Mots-clés : Émissions, Traînées de condensation, Cirrus, Particules, Climat, Réduction




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