Mais comment peut-on être cirrus, voire cirrostratus ?
Dans un premier temps on va se contenter de l’atmosphère-type :
15°C au niveau de la mer, et un gradient thermique de – 6,5°C par kilomètre, jusqu’à la tropopause-type de -56,5°C à 11 000 m. La température-type est donc de -40,25°C à 8 500 m. A cette température, il est encore, et de justesse, nécessaire d’un germe pour obtenir une précipitation en glace d’une vapeur sursaturante.
A cette altitude, la pression-type est alors de 332 hPa par interpolation tabulaire linéaire.
Plus précisément 33 113 Pa par la formule :
Cette dernière valeur, 331 hPa, est plus correcte en raison de la concavité de la courbe de pression selon l’altitude, que l’interpolation linéaire négligeait.
Tandis que la pression de la vapeur saturante par rapport à la phase glace est de 12,490 Pa à -40,25°C.
Quelle est la valeur en eau, en g/m³, de la vapeur saturante à cette altitude, en atmosphère-type ?
Que devient le volume molaire de la vapeur d’eau à cette température et cette pression ?
=
155 039 litres/mol = 155 m³/mol.
Or une mole d’eau pèse 18,0153 g,
D’où valeur en eau de cette vapeur saturante à 8 500 m : 18,0153 g/mol / 155 m3/mol = 0,116 g/m³.
Recoupement avec les valeurs en eau condensée d’un cirrus : mettons que 5 % de sursaturation se soit condensé, soit 5,8 mg/m³.
Évaluons à présent la section d’une traînée de condensation devenue persistante (de celles qui excitent tant les complotistes maladifs) :
Un demi-degré de large fait 0,00873 radians. Vu à la distance de 10 km, cela fait une largeur de 873 m.
Ce qui est amplement plus large que l’envergure d’un Airbus A 320, que nous allons prendre pour un avion-type : 35,8 m.
L’épaisseur-type d’un cirrus étant de 300 m seulement, allons-nous limiter à 300 m l’épaisseur d’un tel cirrus ? Oui pour des raisons diplomatiques, mais bien peu raisonnable en fonction de ce que nous savons de la perturbation verticale par les vortex d’ailes, dont j’ai publié des exemples dans les annexes de révision du manuel.
Fixons
donc la section du cirrus à 873 m * 459 m = 400 000 m².
Soit par longueur d’un mètre, 400 000 m³, de valeur en eau de vapeur saturante = 46,48 kg.
Or combien cet avion émet de vapeur d’eau, pour parcourir ce mètre ?
Assez difficile de découvrir les chiffres. Voici pour un moteur CFM : 14 g/kN/s, d’où pour la poussée maximale, de 130 kN : 1820 g/s.
Il faut donc trouver le chiffre de poussée en croisière. Compte tenu des exigences de sécurité au décollage puis en vol d’altitude en cas d’avalage d’oiseau par un des deux réacteurs, mettons que ce soit le tiers de la poussée maximale. Il reste 97,5 kN pour l’avion entier en altitude.
D’où consommation de kérosène = 1 213 g/s.
Cela à une vitesse de 829 km/h = 230 m/s, soit 5,28 g/m.
A recouper avec l’autonomie et l’emport de fuel :
6 000 km pour 30 000 litres, soit 5 l/km ou 4 kg/km ou 4 g/m.
Mon
estimation par la poussée était donc pessimiste. On
retient toutefois qu’il s’agit bien de 4 à 5 g de
kérosène par mètre parcouru en altitude.
Depuis,
des experts ont parlé, ont prouvé que je sous-estimais gravement la
finesse de l'avion, et il ne reste plus que 3 g/m pour cet avion, au
régime de croisière
Ce qui donne combien en eau produite ?
L'équation chimique de la réaction s'écrit :
Soit moins de un pour mille de la valeur en eau saturante de la section de l’éventuelle traînée de condensation persistante.
C'est en tout cas extrêmement peu, par rapport aux causes météorologiques de variations de la sous-saturation ou de la sursaturation. Présence d'un front chaud par exemple, qui en soulevant de l'air chaud sans germes, peut le mettre en sursaturation, qui serait restée plusieurs heures invisible sans les germes de condensation générés par un avion.
A présent, je vais comparer la masse d’un cirrus long de 15 km, sensiblement ce qu’on peut embrasser du regard depuis le sol, à des locomotives.
400 000 m2 * 15 km = 6 km³.
A raison de 5,8 mg/m³, cela fait un cirrus de 34 800 kg, 34,8 tonnes d’eau condensée en glace, très proche d’un Airbus A 320 entier à vide.
Non, ce n’est pas une grosse locomotive à vapeur (la 141 R pesait 116 tonnes, 191 tonnes avec son tender plein ; la 242 A1 pesait 148 tonnes en service), à peine un petit locotracteur à deux essieux tels que les Y 7100, ou l’antique 030 TA de manœuvre. C’est cela la haute altitude pour les nuages.
Sauf que l’avion sur ces 15 km, n’a brûlé que 3 g/m de kérosène, produisant environ 63 kg d’eau en tout.
Le cirrus ainsi évalué est 370 à 400 fois plus lourd que ce que l’avion a laissé derrière lui.
Remarquez, si vous préférez considérer qu’on embrasse du regard un cirrus persistant de 30 km, s’il est un peu plus loin et non plus à la verticale, cela fait une modeste locomotive diesel-électrique à tout faire, la 040 DE, rebaptisée depuis BB 63000, et ses successeurs encore en service, de 68 à 70 tonnes.
Comparons ces masses de nuage à celle de l’avion :
37 tonnes à vide, masse maxi au décollage (dépend de la température, de l’altitude, de la vitesse du vent, de la longueur de piste…) : 66 à 78 tonnes.
Or la
bande de complotistes aussi paranoïaques et violents que nuls en
physique de l’atmosphère prétend que ces cirrus,
le jour où ils sont persistants, seraient « la preuve
» d’épandages ultra-clandestins et malveillants,
impliquant toute l’aviation civile. Ils n’ont jamais
réussi à décider quel serait ce mode d’épandage
éventuel, ni le mobile, ni la substance.
Ici, je
n’ai pratiquement jamais de cirrus d’avion persistants :
je n’ai pas les conditions atmosphériques requises,
c’est à dire de l’air en sursaturation à
l’altitude où passent les jets.
En
revanche on sait très bien le mobile de la C.I.A. quand elle
alimente et dirige discrètement le délire des
complotistes les plus niaiseux :
D'un
ironiste :
Vous êtes bête avec vos nuages de
trente-cinq tonnes... Qui ici a déjà vu un
trente-cinq-tonnes flotter en l’air ? Passez votre permis PL et
on en recause.
On reprend à la base.
https://livre.fnac.com/a6663210/Jean-Pierre-Chalon-Combien-pese-un-nuage
Un cumulus humilis de beau temps.
Valeur en eau
condensée : 0,25 à 0,3 g/m3.
Un
kilomètre de côté, 300 m de haut ==> 75
tonnes.
Un cucon (cumulus congestus) : 0,5 g/m3,
2 km de côté, 5 km de haut : 9 000 tonnes.
Soit 47
locomotives 141 R avec le tender plein.
Un cunimb
(cumulo-nimbus) : 1,5 g/m3 voire le double.
3 km de
côté, 8 km de haut ==> 108 000 tonnes d’eau
condensée.
Un beau grand minéralier, voire un
pétrolier. Plus grand que le vraquier CF Crystal, mais plus petit que le pétrolier MT Sanchi qu'il a coulé.
L'ironiste à nouveau
:
Encore un effort et vous nous raconterez que l’air
pèse cinq millions de milliards de tonnes. Attention
hein ! Nous sommes sur le site de la science
citoyenne !
Affirmatif : 5,1480
× 1018 kg
Il reste que la masse d’un
cirrus est constituée de glace, et pas de poudre de
Perlimpimpin.
Et seule la sursaturation de l’air ambiant
peut fournir cette masse.
Par km de cirrus persistant derrière
une traînée d’avion, le poids de la glace est
environ le 1/15 de la masse de l’avion à vide ; et un
moyen-courrier parcourt beaucoup plus que 15 km en altitude.
Et
cette masse de cirrus durable représente toujours de l’ordre
de 600 fois la masse de vapeur d’eau laissée par
l’avion, qui dans tout les cas, condense dans l’air froid
d’altitude.
Sauf que ces cirrus persistants, ça
ne marche QUE dans une couche d’air sursaturée, qui
attendait des germes pour cristalliser en glace l’excédent
de vapeur.
Ah oui c’est vrai, ces niais là
prennent la buée pour de la vapeur, et la vapeur pour de la
buée... Infoutus d’avoir appris la différence.
Confirmation de leur confusion :
https://www.youtube.com/watch?v=RnwCcXY1eMU : Des traînées « de vapeur d’eau », « parapluie, vapeur d’eau ».
Quand je vous disais qu’ils sont infoutus de faire la différence entre la vapeur et la buée.
A
suivre.