Rappelez-vous le temps où, petits, vous regardiez les avions voler, haut dans le ciel, et où vous vous étonniez de voir d'étranges traînées blanches dans leur sillage, telles des nuages… Ça vous dit quelque chose ?

Alors alors, d'où viennent donc ces traînées ? Pourquoi n'en observe-t-on pas tout le temps ? Et sont-elles des nuages ? Beaucoup de questions aujourd'hui, et donc beaucoup de réponses. Tout d'abord, ces traînées blanches s'appellent des traînées de condensation, et on n'en observe que dans des conditions assez particulières : il faut que la température soit d'environ -40 ℃, que l'air soit très humide, et qu'il soit assez chargé en ce qu'on appelle des noyaux de congélation, qui sont des particules avec des propriétés particulières permettant à la vapeur d'eau de se condenser autour et ainsi de former des gouttelettes d'eau(1).

Une température de -40 ℃ se rencontre aux alentours de 8-10 km d'altitude, c'est-à-dire dans les hauteurs de la troposphère, altitude normale pour les vols d'avions de ligne. Seulement, à cette température, l'air contient extrêmement peu de noyaux de congélation, ce sont donc principalement les réacteurs de l'avion qui vont les apporter. Quant à l'humidité, ce n'est qu'une question de météo. Ces conditions sont les conditions « normales » d'apparition des traînées, mais il se peut bien sûr qu'il s'en forme à des altitudes plus faibles, suivant l'avion considéré, et d'autres facteurs météorologiques.

Étudions maintenant les mécanismes de formation de ces traînées. L'air qui sort d'un réacteur est très chaud, très humide, et riche en noyaux de congélation. Lorsqu'il entre en contact avec l'air froid d'altitude, il refroidit brutalement, et se condense instantanément en gouttelettes d'eau et en cristaux. La quantité d'eau formée à l'arrière d'un réacteur est très importante, et ce sont d'énormes traînées qui se forment ainsi à l'arrière de l'avion, elles peuvent ensuite se dissiper en quelques secondes, ou bien se transformer en cirrus qui persisteront plusieurs heures, suivant les conditions météorologiques.

Certains me diront qu'ils ont déjà vu des traînées se former en bout d'aile. C'est le même mécanisme de refroidissement brutal qui s'opère, mais pour une autre raison : la dépression présente sur le dessus de l'aile(2), fait que l'air subit une rapide expansion, et donc un refroidissement. Ensuite, les tourbillons qui se forment à l'arrière de l'aile du fait de l'importante vitesse de l'avion vont piéger cet air humide et refroidi, de sorte qu'il va pouvoir se condenser et geler quelques instants formant ainsi des traînées. Cependant, elles se dissipent assez rapidement, et sont souvent peu visibles du fait de la faible présence de noyaux de congélation.

  1. (1) ↑ Les plus perspicaces auront remarqué que les gouttelettes formées sont en état de surfusion, car elles restent dans un état liquide malgré la très basse température.
  2. (2) ↑ Dépression qui crée la portance, puisque la pression est plus forte sur le dessous de l'aile.