หลายคนอาจจะเคยเห็นไอน้ำสีขาวคล้ายเมฆที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องบินในท้องฟ้า ลากเป็นเส้นยาวจนเห็นได้ชัดแม้เครื่องบินจะบินผ่านไปนานแล้ว ปรากฏการณ์นี้เราเรียกว่า “Contrail” ซึ่งย่อมาจากคำว่า “Condensation Trail” ที่หมายถึงเส้นของไอน้ำควบแน่นที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ของเครื่องบิน

Contrail จากเครื่องบิน Boeing 747 ที่ความสูง 11,000 เมตร เหนือพื้นดิน

การก่อตัวของ Contrail นั้นถือได้ว่าเป็นการก่อตัวของเมฆแบบเทียม หากจะแบ่งหมวดหมู่แล้ว มันเป็นเมฆชนิดเซอร์รัส (Cirrus) ซึ่งเกิดขึ้นเองได้ตามธรรมชาติเช่นกัน

Contrail นั้นเกิดขึ้นจากการควบแน่นของไอเสียเครื่องยนต์เครื่องบิน ไอเสียเหล่านี้มักจะประกอบไปด้วยน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลัก นอกจากนี้ยังมีสารอินทรีย์อื่น ๆ ที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงอีกด้วย เมื่อไอเสียของเครื่องยนต์ที่มีความร้อนสูงเจอกับอากาศเย็นจัดที่เพดานบินของเครื่องบินสูงราว 11 กิโลเมตร ซึ่งอาจอุณหภูมิอาจได้กว่า -30 องศาเซลเซียส ทำให้ไอเสียเหล่านี้ควบแน่นกลายเป็นน้ำตามเส้นทางการบินของเครื่องบิน และอาจแข็งเป็นน้ำแข็งได้ หากอุณหภูมิต่ำมากพอจนไอเหล่านี้มีลักษณะเป็นเมฆ

การควบแน่นของไอน้ำจากปีกของเครื่องบินจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน

นอกจากเครื่องยนต์ของเครื่องบินขนาดใหญ่แล้ว ปีกของเครื่องบินยังสามารถทำให้เกิดการควบแน่นของน้ำได้เช่นกัน จึงเป็นลักษณะควันเมฆสีขาวตามแนวปีก ซึ่งจะเห็นได้เมื่อเครื่องบินกำลังใช้แพนบังคับในการบังคับอย่างรุนแรง ทำให้เกิดกระแสลมแปรปรวนจนอุณหภูมิและความดันบริเวณปีกพอเหมาะสำหรับการควบแน่นของน้ำ

_Distrail_ ซึ่งเป็นตรงข้ามของ Contrail จากการบินผ่านของเครื่องบิน

ตรงข้ามกับ Contrail คือสิ่งที่เรียกว่า “Distrail” เมื่อเครื่องบินบินผ่านเมฆ ความเร็วของเครื่องบินจะผลักเมฆออกไปข้าง ๆ ทำให้เมฆมีลักษณะเหมือนถูกตัดด้วยของมีคม นอกจากนี้เองความร้อนจากไอเสียของเครื่องบินและกระแสลมปั่นป่วนจากเครื่องบินอาจทำให้เมฆระเหยหายไปได้

ภาพเปรียบเทียบระหว่างท้องฟ้าก่อนและหลังการลดลงของการจราจรทางอากาศ

ในปัจจุบัน การเกิด Contrail ถือเป็นหนึ่งในมลพิษจากอุตสาหกรรมการบิน เนื่องจาก Contrail นั้นเปรียบเสมือนการสร้างเมฆเทียมขึ้นมา เมฆที่เกิดจาก Contrail จึงมีคุณสมบัติคล้ายกับเมฆจริง ๆ นั่นก็คือการสะท้อนรังสีความร้อน โดยเมฆเหล่านี้สามารถสะท้อนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้ แต่ขณะเดียวกันก็สามารถสะท้อนรังสีความร้อนที่แผ่ออกจากโลกให้กลับเข้าสู่โลกได้

อย่างไรก็ตาม เมฆจาก Contrail สะท้อนรังสีความร้อนที่แผ่ออกจากโลกกลับโลกมากกว่าที่มันสะท้อนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์กลับสู่อวกาศ ทำให้การเกิดเมฆเหล่านี้ทำให้มีการสะสมความร้อนในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น

มีหลายการวิจัยที่ศึกษาผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศจาก Contrail แต่การวิจัยเหล่านี้มักมีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น ปัจจัยร่วมที่ซับซ้อน ทำให้ยากที่จะสรุปว่า Contrail นั้นมีผลจริงหรือไม่ นอกจากนี้ การวิจัยเหล่านี้ไม่สามารถสร้างเงื่อนไขการทดลองที่ดีเพียงพอได้นั้นก็คือการเปรียบเทียบระหว่างสองสถานการณ์การทดลอง เช่น สถานการณ์ที่หนึ่ง เมื่อเครื่องบินทุกลำบินตามปกติ เทียบกับสถานการณ์ที่สอง เมื่อไม่มีเครื่องบินสักลำในท้องฟ้า จึงไม่มี Contrail จากนั้นเปรียบเทียบการวัดระหว่างทั้งสองสถานการณ์ ว่าถ้าไม่มี Contrail แล้วอุณหภูมิชั้นบรรยากาศจะลงจริงหรือไม่

เหตุการณ์แรกและเหตุการณ์เดียวถึงปัจจุบันที่สร้างสถานการณ์ที่สองได้ก็คือการระบาดของ COVID-19 ซึ่งทำให้การจราจรทางอากาศทั่วโลกลดลงไปกว่า 70% เป็นโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบเกี่ยวกับ Contrail และการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นครั้งแรก

อย่างไรก็ตาม การวิจัยหลายการวิจัยยังไม่พบว่า Contrail และการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ มีความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญแต่อย่างใด

เรียบเรียงโดย โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก Contrail การควบแน่นของไอน้ำจากเครื่องยนต์ของเครื่องบิน