飞机在飞行时,为何要产生一条长尾巴?

在生活中我们经常会看见这样一个现象：飞机在天空中飞行时，尾部经常会拖着一条长长的白色“尾巴”，但是在某些时候却又没有，那么这条白色的“尾巴”到底是什么，又是怎么产生的？

飞机产生的这条白色的“尾巴”被称为“尾迹云”，它的主要成分和普通的云差别不大，都是一些细小的冰晶组成，这些冰晶通过对阳光进行反射和折射，于是让我们看见了这样一条白色的长线。那么为什么飞机飞过后又会形成这些小冰晶呢？尾迹云的形成原理燃料燃烧产生水分
航空飞机使用的燃料主要是航空煤油，航空煤油的主要成分是一些烃类物质（碳和氢形成的化合物）CH3(CH2)nCH3(n为11～19)，航空煤油相比于汽油来说，分子量更大，更不易挥发，物理性质比较稳定，能在较低温下不凝固。煤油在与氧气发生燃烧反应时，不仅会产生二氧化碳，还会产生一定的水分，这些水分作为飞机尾气排出时，在较低的环境下，则有可能会形成小冰晶凝固并生长。

飞机飞行的高度一般处于一万米左右，而温度随着海拔的升高而降低，在飞机飞行所处的大气层气温通常处于零下三十到零下六十度之间，温度越低，水的蒸汽压越低，水越容易液化和固化，有相关研究表明，通常温度在低于零下四十摄氏度时，更有利于尾迹云的产生。所以这也是为什么飞机飞过后，有时会产生尾迹云，有时候又不会。
排放的尾气颗粒以及气流的扰动促进了空气中的水蒸气形成小冰晶在生活中，我们大多数人都知道，温度越低，水越容易凝固，其实影响水的凝固行为因素有很多，还包括气压、水中的气泡、水流等等。水的在凝固时，首先需要形成一些微小的冰晶核，但液态的水形成冰晶核时又产生了新的表面，这个时候表面能就增加了，物体体积越小，比表面积越大，那么增加相同的体积情况下，冰晶越小需要的能量越大，所以在刚开始形成冰晶时，需要突破一个临界半径点，我们把这个临界半径称之为临界形核半径，形成临界形核半径时的温度并不会等于液体的凝固点，通常会比凝固点的温度还要低。
临界晶核形成之后水会不断地在晶核上生长，形成大的冰晶，这个时候总的能量是降低的，因此凝固速度会迅速加快。在临界晶核形成过程中，任何能量的波动都会影响水气的凝固行为，而飞机飞行时会强烈的扰动周边空气，这就为空气中的水气形成临界晶核提供了有利条件，于是，在水气处于过饱和的区域，飞机的流过会导致大量的冰晶出现并迅速生长成较大的冰晶。

另一方面，飞机燃料燃烧所排放的尾气中就含有一些细小的微粒，而这些微粒为冰晶的生长提供了帮助，由于有了这些微粒，水分凝结便不需要从零开始形成小冰晶，只需直接在这些微粒的表面进行生长即可，因此也就不需要突破这样一个能量势垒，促进了冰晶的形成。或许有些人听过过冷水这个概念，过冷水一般使用的是较纯净的水，同时装水的容器表面也很光滑，在这种情况下，水可以在0℃以下依旧是液态，但当我们搅动或者倒出来时，由于能量波动促进了水溶液中晶核的形成，于是开始迅速凝固，这个原理与尾迹云的形成原理类似。
总结以上就是关于尾迹云形成的主要原因，简单来说，尾迹云实际上是飞机飞过后会产生的小冰晶所形成的，飞机飞行过程中会从多方面影响冰晶的形成，一个是燃料本身燃烧产生的水汽凝结，一个是飞机的飞行影响了该区域中水分的结晶行为。


飞机产生一条长尾巴是喷射出来的气流，所以导致出来的长尾巴。