Les traînées blanches derrière les avions, c'est quoi au juste?

A première vue, beaucoup sont ceux qui vont déjà très loin et pensent que ce sont des fusées qui passent. Ils ont un peu raison, surtout pour les avions transocéaniques. On les voit généralement à assez haute altitude, et on n'arrive pas à facilement discerné la forme d'un avion sauf cette large trainée blanche derrière. Alors si ce n'est pas un avion, bah il est fort probable que ce soit une fusée. On se convainc
assez facilement. Malheureusement, ceux au moins qui savent que c'est un avion qui passe, pensent encore que c'est de la fumée qui est laissée derrière, tout
comme on le constate pour les engins au sol. C'est toujours compréhensible.

credits pxfuel

En fait, rien de tout cela n'est réellement vrai. Ce n'est que l'effet de la vapeur d'eau.
Ces traînées blanches que laissent les avions ont été étudiées depuis des années, On les appelle en anglais "contrails". 'Con' pour condensation et 'trails' pour queue.
Donc littéralement, condensation de queue. Le nom en soi est beaucoup plus parlant en anglais.

Un peu d'histoire
Les premières observations de ces trainées remontent à la fin de la première guerre mondiale en 1919. Les avions commençaient à voler assez haut et le phénomène devenait assez fréquent. Mais les scientifiques ne s'y penchaient pas vraiment, ils ne cherchaient pas pourquoi cela se produisait. On en est resté à l'état de mystère jusqu'à la seconde guerre mondiale où leur étude est devenue une nécessité. En effet, les contrails réduisaient parfois la visibilité lors des formations militaires en vol, causant parfois des collisions. Ils faisaient même office d'outil de détection des avions ennemis. Les pilotes aguerris s'en servaient même pour se dérober quelques secondes. Cela a conduit beaucoup de recherches sur le sujet de la formation des contrails.

credits: the GE Aviation blog

Condition de formation
La théorie de formation la plus plausible, celle qui est acceptée de nos jours est celle de l'allemand Schmidt et l'américain Appleman. On pensait depuis que c'est juste l'altitude de vol occasionnait cela. Mais la température ambiante à l'extérieur de l'avion, la pression, l'humidité relative de l'air et la quantité de chaleur rejetée entrent également en jeu. Schmidt et Appleman ont même développé dans les années 1950, une méthode graphique pour déterminer si dans une configuration donnée, un avion peut former des contrails ou pas.

credits Research Gate GmbH: Schmidt-Appleman criterion for contrail formation. La ligne rouge représente l'état des gaz chauds rejetés qui se mélangent avec l'air ambiant

Un peu de chimie
Vous connaissez bien les produits d'une réaction de combustion. C'est la même situation pratiquement ici. Quand le kérosène brûle, les réacteurs dégagent de la chaleur et de la vapeur d'eau. Lorsque les gaz chauds se mélangent à l'air ambiant (température très basse), l'humidité de l'air augmente (ou de façon assez équivalente la température ambiante augmente) En conséquence, la vapeur d'eau se condense très rapidement. Et ce sont en réalité ces particules de glace, trainées de condensation que vous apercevez.

Trainées de condensation d'un Boeing 787 vues depuis un cockpit d'avion; credits:aviafilms

Plus l'air est froid, ( moins de -39°C) et plus il est humide, plus il est probable que les contrails se forment. En même temps, mieux vous les voyez et ce, pendant un long bout de temps. Ce qui est sûr, après max 10mins, la trainée va disparaître: les cristaux
de glace se sont évaporés, ils n'ont pas fondu: c'est ce qu'on appelle en physique la sublimation (le passage direct de l'état solide à l'état gazeux).
Donc prochainement, oubliez la fumée et les fusées auxquelles vous pensiez.