船の航跡

船跡雲は、静かな海中に船から排出される排気ガスの周囲に形成される雲です。 ^{[1]排気ガスの}微粒子（エアロゾル）の周りに水分子が集まり、雲の種を形成します。雲の種の上に水がどんどん蓄積され、目に見える雲が形成されます。船跡雲の場合、雲の種は風が船の排気ガスを吹き飛ばした細長い経路に沿って広がるため、結果として生じる雲は海上に長い糸のように見えます。^[2]船跡雲は均質雲の一種です。^[3]

1965年、TIROS VII衛星の画像で初めて「異常な雲の線」が観測されました。その原因は船の排気ガスである可能性が最も高いと仮説されました。^[4]その後多くの研究で原因が確認され、現在では船跡と呼ばれています。科学者たちはすぐに、エアロゾルによる気候への影響がトゥーミー効果を通じて気候に大きな影響を与える可能性があることに気付きました。^[5]また、船跡は研究のための優れた実験室を提供しました。^[要出典]

人間が作り出したエアロゾルが雲の形成にどう影響するかを研究する科学者は、船の航跡を観察します。なぜなら、ほとんどの都市部では、陸上の大気があまりにも乱れているため、汚染物質が雲の形成にどのように影響するかを正確に判断できないからです。対照的に、船は比較的きれいで静かな海上に排気ガスを放出します。そこでは、科学者は化石燃料の排出が雲の形成に与える影響をより簡単に測定できます。^{[引用が必要]}

一般的に、海洋上の空気は陸上の空気よりも乱気流や対流が少ない。夏季には、東太平洋の上空500～700メートルに熱気の層が溜まるため、下層大気は特に穏やかである。この影響で温度逆転現象が発生し、下層の冷たい空気が覆われ、汚染物質や水蒸気が閉じ込められる。この逆転現象はロサンゼルスの空気の質を低下させるスモッグの原因であるが、長期間残る船の跡の形成も可能にしている。船の煙突から噴き出す粒子が東太平洋の上空に入り、何日もそこに残る細長い雲を作る。これらの雲はホモムタトゥスと呼ばれる種類の雲である。^[3]

船の煙突から放出される二酸化硫黄が大気中に硫酸エアロゾル粒子を形成し、雲の反射率を高め、より多くの水を運び、降水を止める可能性があると考えられています。^{[6]これは、人類が何世代にもわたって化石燃料の}燃焼を通じて雲を作り出し、変更してきた証拠と見なされています。^[要出典]

船の航跡は時々見えることもありますが、研究者は通常、雲から発せられる近赤外線をスキャンします。この波長では、多くの船の航跡は明るい線として現れ、周囲の汚染されていない雲と区別できます。平均して、汚染された雲は影響を受けていない雲よりも多くの太陽光を反射します。^{[引用が必要]}

通常の雲と比較すると、船の航跡にある空気の体積あたりの水滴の数は 2 倍以上になり、水滴の半径は約 6 パーセント減少し、空気の体積あたりの液体の水の総量は 2 倍に増加します。^{[矛盾] [要出典]}言い換えると、船からのこの過剰な雲の種まきにより、雲はより多くの水を保持します。通常、雨は雲滴が凝固して重力で地面に引き寄せられる大きさになると形成されます。しかし、船の航跡では、雲の種まきにより雲滴が非常に小さくなり、簡単に融合して逃げるために必要な大きさにならなくなります。種まきされた雲からは霧雨は出ないので、液体の水は雲の中に蓄積し続けます。これにより、雲はより明るくなり、特にスペクトルの近赤外線部分で入射する太陽光をより反射します。^[要出典]

2006年から2009年にかけて数百の船舶航跡を衛星で観測した結果、約25%の船舶航跡の雲のアルベド（反射率）が周囲の汚染されていない雲よりも低いことが判明した。^[7 ]これらの暗い船舶航跡は、エアロゾルの煙によって降水が強く抑制されているにもかかわらず、水が著しく少ない傾向があった。 ^[8]暗い船舶航跡は、雲頂の上の空気が十分に乾燥しているときに発生すると仮定されている。汚染された雲の中の小さな水滴は、雲頂の蒸発と巻き込みを促進する。汚染された雲は、このように上にある乾燥した空気をより多く巻き込み、乾燥した気象条件下では激しく蒸発して薄くなる。湿潤/不安定な大気下では巻き込み効果は小さく、船舶からの汚染物質によって雲が厚くなり、アルベドが増加する。^[9]

国際海事機関（IMO）は、船舶の排出量を削減する戦略の一環として、燃料中の硫黄含有量を86%削減することを要求する世界基準を2020年に導入した。^[10] NASAの調査によると、船舶の航跡頻度は2020年の世界基準の影響が大きく、 COVID-19パンデミックに関連した貿易混乱の影響もあって、ここ数十年で最低レベルにまで減少したという。^{[10] [11]}

• 飛行機雲
• 地球規模の暗化
• 海洋雲の増光
• ウェイク

ウィキメディア・コモンズには、船舶の航跡に関連するメディアがあります。