Chemtrails ή Χημικές Ουρές ή Αεροψεκασμοί.

Το θέμα των Chemtrails φαίνεται ότι απασχόλησε κάποιους στην Ελλάδα μέσα στο 2007, με πρωτεργάτη της όλης ιστορίας τον Λιακόπουλο και από πίσω να ακολουθεί ο Χαρδαβέλλας.

Εγώ δυστυχώς δεν παρακολουθώ συστηματικά τόσο υψηλής ποιότητας τηλεοπτικές εκπομπές και έχασα όλη αυτή την ενημέρωση. Παράλληλα φαίνεται ότι το φαινόμενο απασχόλησε και τον τύπο (περιοδικό Strange και άλλα παρόμοια έντυπα), καθώς και κάποια blogs (Chemtrails στην Ελλάδα, Τι Ψεκάζουν Καθημερινά Πάνω Από τα Κεφαλιά μας;, HAARP και Chemtrails), ενώ κυκλοφορεί και κάποιο σχετικό e-mail με ένα αρχείο pps που δείχνει διάφορες φωτογραφίες. Το φαινόμενο υπέπεσε στην αντίληψή μου μέσα στις γιορτές όταν και αναφέρθηκε σε κάποια οικογενειακά τραπέζια. Έτσι είπα να του ρίξω μία ματιά. Τις τελευταίες μέρες μάλιστα, έχω ακούσει αναφορές και στο ραδιόφωνο του ΣΚΑΙ.

Οφείλω να προειδοποιήσω, ότι το κείμενο αυτό δεν θα είναι σύντομο, αφού το θέμα θα το προσεγγίσω με τρόπο που να παρουσιάζει ενδιαφέρον κυρίως σε εμένα, δηλαδή από την πλευρά της φυσικής που σχετίζεται με το φαινόμενο.

Για να δούμε λοιπόν τι λέει η θεωρία των Chemtrails.
Η wikipedia έχει ένα σχετικό άρθρο με τίτλο: Chemtrail conspiracy theory. Ένας πρώτος «ορισμός» του φαινομένου λοιπόν προκύπτει από αυτό το άρθρο και είναι ο παρακάτω:

The Chemtrail conspiracy theory claims that some trails left behind jet aircraft are different in appearance and quality from those of normal contrails, may be composed of harmful chemicals, and are being deliberately produced, and covered up by the government. These unusual trails are referred to as "chemtrails" (a portmanteau of "chemical trails").
The term "chemtrail" does not refer to common forms of aerial dumping (e.g. crop dusting, cloud seeding or aerial firefighting). It specifically refers to systematic, high-altitude dumping of unknown substances for undisclosed purposes, resulting in the appearance of these unusual contrails.

όπου με τον όρο «contrails» εννοούνται οι συνήθεις συμπυκνώσεις των υδρατμών που προέρχονται από τους κινητήρες των αεροσκαφών ή από την υποπίεση των πτερύγων των αεροσκαφών, αλλά σ’ αυτό θα αναφερθούμε παρακάτω.

Η θεωρία λοιπόν λέει ότι υπάρχουν αεροπλάνα, τα οποία πετάνε πάνω από περιοχές και ψεκάζουν αφήνοντας ουρές από χημικά, οι οποίες ξεχωρίζουν από τις κλασσικές ουρές των αεροπλάνων, γιατί το ίχνος που αφήνουν παραμένει για πολύ ώρα και απλώνονται σε μεγάλα σύννεφα που στέκονται στον ουρανό. Η θεωρία λέει ακόμα ότι κατά τη διάρκεια των πτήσεων αυτών, αυξάνονται στο έδαφος τα προβλήματα υγείας των κατοίκων, παρουσιάζονται δηλαδή συμπτώματα όπως κεφαλαλγίες, τάση για εμετό, κατάθλιψη, γαστρεντερολογικά προβλήματα κ.α. Από εδώ και πέρα υπάρχουν διάφορες εκφάνσεις της θεωρίας που μπορεί κανείς να συναντήσει χωριστά ή ως σύνολο.
Ένα ρεύμα της θεωρίας, που ξεκινά από τον Καναδό εμπνευστή της William Thomas, λέει ότι το υλικό με το οποίο ψεκάζουν αυτά τα αεροπλάνα περιέχει διάφορους μικροοργανισμούς καθώς και ουσίες όπως το διβρομικό αιθυλένιο, που έχουν τοξική δράση στον άνθρωπο. Οι ψεκασμοί αυτών των ουσιών γίνονται από χαμηλό ύψος που δεν ξεπερνά τα μερικά χιλιόμετρα.
Μία άλλη πλευρά της θεωρίας λέει ότι:

Οι αεροψεκασμοί με βαριά μέταλλα και ενώσεις τους, όπως το βάριο, το αλουμίνιο, το τιτάνιο και η σκόνη χαλαζία, δημιουργούν τεχνητά νέφη, τα οποία είναι ταυτόχρονα στρώματα φορτισμένων ηλεκτρικά σωματιδίων. Τα νέφη αυτά σχηματίζονται από αεροσκάφη που ψεκάζουν σε ύψους 5 έως 12 χλμ. και παρουσιάζουν ηλεκτρομαγνητική αγωγιμότητα, όμοια με αυτή της ιονόσφαιρας.

Ο στόχος των παραπάνω είναι η εκμετάλλευση του συστήματος H.A.A.R.P. για την πρόκληση σεισμών, πλημμυρών, λοιμών και καταποντισμών, καθώς και νοητικού ελέγχου. Είναι δηλαδή για πάσα νόσο και πάσα μαλακία το H.A.A.R.P. Το καλοκαίρι ακουγόταν μάλιστα ότι έβαλε και τις φωτιές στην Πελοπόννησο. Το H.A.A.R.P. δηλαδή με την βοήθεια της «τεχνητής» Ιονόσφαιρας που δημιουργούν τα Chemtrails κατευθύνει τα ηλεκτρομαγνητικά του κύματα στο στόχο και προκαλεί ότι είναι να προκαλέσει:

Καταρχήν δημιουργούνται τεράστιες ζημιές στο περιβάλλον μέσω της δημιουργίας τρυπών στην ιονόσφαιρα στη χειρότερη εκδοχή και υπερβολική αραίωση της ατμόσφαιρας στο πιο αισιόδοξο σενάριο, με αποτέλεσμα την έκθεση της Γης και των ζωντανών οργανισμών στο έλεος της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας...
Επίσης στην αραιωμένη περιοχή της ατμόσφαιρας πάνω από μία περιοχή δεν θα έχουμε την εκτόνωση των κεραυνών, με αποτέλεσμα αυτοί να φθάνουν με απίστευτη ένταση στο έδαφος. Η Γη θα φορτίζεται ηλεκτρικά και θα ανεβαίνει η θερμοκρασία της, εντείνοντας έτσι το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Με την πρόσκρουση της ραδιομαγνητικής ακτινοβολίας στην ιονόσφαιρα τμήματά της θα ωθούνται ψηλότερα και το κενό που θα δημιουργείται θα σπεύδουν να καλύψουν άλλες μάζες αέρα από παρακείμενες περιοχές, οι οποίες με τη σειρά τους θα αφήσουν κενό το οποίο θα καλυφθεί από άλλες και πάει λέγοντας, με αποτέλεσμα τη δημιουργία στη Γήινη ατμόσφαιρα φαινομένου «ντόμινο»...
Επίσης εάν τα ραδιομαγνητικά κύματα διοχετευθούν προς το υπέδαφος, είναι πολύ πιθανή η πρόκληση βιβλικών σεισμών...
Ο ανθρώπινος οργανισμός είναι στην ουσία ηλεκτρόνια που πάλλονται αδιάκοπα και συναισθήματα τα οποία τροφοδοτούνται από χημικές αντιδράσεις και μεταφέρονται μέσα στο σώμα και τον εγκέφαλο μέσω ηλεκτρικών σημάτων διαμέσου των νεύρων. Αντίστοιχα λειτουργούν και οι άλλοι οργανισμοί. Φορτίζοντας έτσι τον πλανήτη με ασύλληπτες ποσότητες ηλεκτρικού φορτίου ποιος στ' αλήθεια επιστήμονας ξέρει τεκμηριωμένα τι επίδραση αυτό θα έχει στον άνθρωπο και στο περιβάλλον...

Ένα από τα ρεύματα που μάλλον ξεκινά από τον William Thomas, αποδίδει την ιστορία των Chemtrails στην προσπάθεια των Illuminati για παγκόσμια κυριαρχία, όπως παρουσιάζετε στο link.


Τέλος, αν και δεν ξέρω αν με τα παραπάνω καλύπτεται κάθε άλλη εκδοχή της θεωρίας, υπάρχει και η εκδοχή που λέει ότι τα Chemtrails είναι ψεκασμοί που γίνονται στη Στρατόσφαιρα με στόχο την αντιστάθμιση της αύξησης της θερμοκρασίας λόγο του ανθρωπογενούς φαινομένου του θερμοκηπίου ( Τρόμος πίσω από το Ουράνιο Τόξο).

Όλα τα παραπάνω στοιχειοθετούνται με ένα μεγάλο πλήθος φωτογραφιών από «Chemtrails», τις οποίες μπορεί να δει κανείς σε sites όπως Αυτό ή απλά κάνοντας ένα Google, ενώ κάποιες από τις φωτογραφίες του e-mail, που εικονίζουν σύννεφα και φαινόμενα που υποτίθεται ότι παράγονται από «Chemtrails», φαίνονται παρακάτω.


Αυτά λοιπόν λέει η θεωρία (ή οι θεωρίες) των Chemtrails.

Κάποιος θα μπορούσε σ’ αυτό το σημείο να καταφύγει σε ένα ad hominem επιχείρημα και να τελειώνει. Ίσως έχει την αξία του και αυτό, από άποψη οικονομίας, αλλά νομίζω ότι έχει περισσότερη πλάκα να ψάξει κανείς την φυσική, αν τον ενδιαφέρει φυσικά κάτι τέτοιο. Όποιος όμως βιάζεται μπορεί να πάει στο τέλος.

Για να δούμε λοιπόν και τη σχετική φυσική.

=== «Φυσική Ατμόσφαιρας 101» ===

Η Ατμόσφαιρα είναι ένα ρευστό (συγκεκριμένα αέριο) που περιβάλει τη Γη και κατ’ επέκταση βρίσκεται μέσα στο βαρυτικό της πεδίο. Το αέριο αυτό θερμαίνεται και ψύχεται κατά κύριο λόγο με απορρόφηση και αποβολή ακτινοβολίας και κατά δεύτερο λόγο με αγωγή από την επαφή του με την επιφάνεια της Γης. Εσωτερικά στην ατμόσφαιρα έχουμε μεταφορά θερμότητας, όταν οι συνθήκες σε μια περιοχή είναι κατάλληλες, και με «μεταφορά», δηλαδή με την εσωτερική κίνηση αερίων μαζών από μία περιοχή σε μία άλλη περιοχή. Ουσιαστικά η μελέτη των διεργασιών της Ατμόσφαιρας συνίσταται στην μελέτη του ενεργειακού ισοζυγίου της Ατμόσφαιρας, δηλαδή στο πως μεταφέρεται θερμότητα από την μία περιοχή στην άλλη. Αυτές οι διαδικασίες είναι που προκαλούν τον καιρό και γενικά σχεδόν όλα τα φαινόμενα που παρατηρούμαι.

Όπως είπαμε, η Ατμόσφαιρα είναι ένα ρευστό που βρίσκεται σε ένα βαρυτικό πεδίο. Γενικά μπορούμε να θεωρήσουμε ότι οι κατακόρυφες κινήσεις δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλες (και κατά μέσο όρο μηδενίζονται) και άρα η Ατμόσφαιρα είναι σε υδροστατική ισορροπία. Κάθε τέτοιο ρευστό έχει την ιδιότητα η πίεσή του να ελαττώνεται με το ύψος, αφού ικανοποιεί την εξίσωση της υδροστατικής ισορροπίας $$\reverse\opaque \frac{dp}{dz} = -\rho(z) g(z)$$ που μας λέει ότι η παράγωγος της πίεσης με το ύψος z είναι αρνητική (η πυκνότητα ρ και η επιτάχυνση της βαρύτητας g είναι θετικές).

Το άλλο καθοριστικό χαρακτηριστικό της ατμόσφαιρας είναι η ανταλλαγή θερμότητας των διαφόρων περιοχών της. Αυτές οι διαδικασίες καθορίζουν και το προφίλ της θερμοκρασίας που έχει η ατμόσφαιρα καθ’ ύψος. Κατά μέσω όρο λοιπόν, το θερμοκρασιακό προφίλ της ατμόσφαιρας δίνεται στο παρακάτω σχήμα:



όπου φαίνεται ότι οι ιδιότητες αυτού το προφίλ οριοθετούν κάποιες περιοχές στην ατμόσφαιρα. Σε μικρό ύψος βρίσκεται η «Τροπόσφαιρα», στην οποία παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία πέφτει με το ύψος, δηλαδή η θερμοβαθμίδα (η παράγωγος της θερμοκρασίας με το ύψος $$\reverse\opaque \frac{dT}{dz}$$) είναι αρνητική. Αυτό συμβαίνει επειδή η θέρμανση της κατώτερης ατμόσφαιρας γίνεται από κάτω, δηλαδή κατά κύριο λόγο από την θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει το έδαφος (θα δούμε παρακάτω τι σημαίνει αυτό). Στην επόμενη περιοχή παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία αρχίζει να αυξάνει με το ύψος. Η περιοχή στην οποία έχουμε αυτό το φαινόμενο της «Αναστροφής» ονομάζετε «Στρατόσφαιρα». Στην Στρατόσφαιρα υπάρχει και το Όζον που μας προστατεύει από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου. Επειδή ακριβώς το Όζον που βρίσκεται στην Στρατόσφαιρα απορροφά αυτή την υπεριώδη ακτινοβολία και θερμαίνεται, παρατηρούμε αυτή την θετική θερμοβαθμίδα. Στην βάση της η Στρατόσφαιρα ξεκινά από θερμοκρασία περίπου -70 βαθμούς C και στην κορυφή της φτάνει σχεδόν μέχρι τους 0 βαθμούς. Η επόμενη περιοχή όπου αρχίζει και πέφτει πάλι η θερμοκρασία είναι η «Μεσόσφαιρα» και τέλος έχουμε την «Θερμόσφαιρα» όπου η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος. Εδώ πρέπει να πούμε ότι η περιοχή από την αρχή περίπου της Θερμόσφαιρας και πάνω ονομάζεται και «Ιονόσφαιρα», επειδή το αέριο που υπάρχει σ’ αυτή την περιοχή είναι ιονισμένο από την Ηλιακή ακτινοβολία και βρίσκεται σε κατάσταση «πλάσματος», δηλαδή αποτελείται από θετικά ιόντα και αρνητικά ελεύθερα ηλεκτρόνια που συνιστούν ένα ουδέτερο και αγώγιμο ρευστό.

Αυτή είναι σε γενικές γραμμές η καθ’ ύψος διαίρεση της ατμόσφαιρας. Ας δούμε όμως μερικά ενδιαφέροντα στοιχεία σχετικά με την δυναμική της Ατμόσφαιρας. Όπως είπαμε και παραπάνω, στην Τροπόσφαιρα η θερμοκρασία πέφτει με το ύψος, ενώ στην Στρατόσφαιρα αυξάνεται και αυτό το είπαμε Αναστροφή. Ας δούμε τι σημαίνει η αύξηση και η ελάττωση της θερμοκρασίας με το ύψος.

Ας πούμε ότι βρισκόμαστε στην Τροπόσφαιρα, όπου η θερμοβαθμίδα είναι αρνητική (η θερμοκρασία πέφτει όσο πάμε πιο ψηλά). Ας πάρουμε μία αέρια μάζα, ας πούμε ένα μπαλόνι, και ας το ανεβάσουμε σε κάποιο μεγαλύτερο ύψος. Εδώ υπάρχουν δύο ενδεχόμενα. Καθώς θα ανεβάζουμε το μπαλόνι, αυτό θα αναγκάζεται να διαστέλλεται επειδή η εξωτερική πίεση μικραίνει, έτσι ώστε να φτάσει η πίεση μέσα να γίνει ίση με την έξω. Αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα το μπαλόνι να ψύχεται. Τα δύο ενδεχόμενα λοιπόν είναι ή το μπαλόνι θα έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία από τον αέρα που το περιβάλλει ή θα έχει μικρότερη. Αυτό πάλι συνεπάγεται δύο πράγματα. Επειδή η πίεση του αερίου που έχουμε θεωρήσει, είναι ίδια με του περιβάλλοντος (θεωρούμε ότι η τάση της μεμβράνης του μπαλονιού είναι μηδενική) και επειδή η καταστατική εξίσωση για ένα ιδανικό αέριο μας λέει ότι η πίεση είναι ίση με το γινόμενο της πυκνότητας επί την θερμοκρασία ($$\reverse\opaque P \propto \rho T$$), συμπεραίνουμε ότι το γινόμενο της πυκνότητας επί την θερμοκρασία για το αέριο μέσα στο μπαλόνι θα είναι ίσο με το αντίστοιχο γινόμενο για το αέριο έξω από το μπαλόνι. Αυτό αυτομάτως μας λέει ότι αν η θερμοκρασία του αερίου μέσα στο μπαλόνι είναι μεγαλύτερη από του περιβάλλοντος, τότε η πυκνότητα θα πρέπει να είναι μικρότερη ενώ αν η θερμοκρασία μέσα στο μπαλόνι είναι μικρότερη, τότε η πυκνότητα θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη. Στην πρώτη περίπτωση το μπαλόνι θα συνεχίσει να ανεβαίνει από μόνο του αφού θα είναι ελαφρύτερο από τον περιβάλλοντα αέρα, ενώ στην δεύτερη περίπτωση το μπαλόνι ως πιο βαρύ θα έχει την τάση να πέσει και να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Η δεύτερη κατάσταση χαρακτηρίζεται ως ευσταθής, ενώ η πρώτη ως ασταθής. Φυσικά υπάρχει και η περίπτωση η θερμοκρασία μέσα στο μπαλόνι να αλλάξει ακριβώς όσο θα αλλάξει και έξω, οπότε και το μπαλόνι δεν νιώθει την ανάγκη να πάει πουθενά και λέμε ότι έχουμε αδιάφορη ισορροπία.
Αυτά είναι τα ενδεχόμενα στην Τροπόσφαιρα όπου έχουμε αρνητική θερμοβαθμίδα. Αν κάνουμε το ίδιο πείραμα στη Στρατόσφαιρα όπου έχουμε θετική θερμοβαθμίδα το ενδεχόμενό μας είναι ένα και μοναδικό, αφού η θερμοκρασία του αερίου στο μπαλόνι μπορεί μόνο να ελαττώνεται ενώ του περιβάλλοντος μόνο να αυξάνετε, το οποίο είναι η επιστροφή του μπαλονιού στην αρχική του θέση. Δηλαδή όταν έχουμε θετική θερμοβαθμίδα ή αλλιώς Αναστροφή, τότε οι αέριες μάζες στην περιοχή που επικρατούν αυτές οι συνθήκες είναι σε κατάσταση ευσταθούς ισορροπίας και δεν κάνουν κατακόρυφες κινήσεις. Το αποτέλεσμα αυτό είναι πολύ σημαντικό.
Το ότι το στρώμα της Στρατόσφαιρας είναι σε θερμοκρασιακή αναστροφή σημαίνει ότι είναι ευσταθές και εμποδίζει τις κατακόρυφες κινήσεις. Δεν επιτρέπει δηλαδή για παράδειγμα την ανάμιξη του υλικού της Στρατόσφαιρας με το υλικό της Τροπόσφαιρας. Αυτό είναι πολύ σημαντικό και για τη ζωή στη Γη, αφού αυτή η σταθερότητα είναι που διατηρεί το Όζον στην περιοχή που πρέπει για να απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία και να μας προστατεύει.
Το φαινόμενο της αναστροφής εκτός από την Στρατόσφαιρα, εμφανίζεται μερικές φορές και στην Τροπόσφαιρα. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση των μεγαλουπόλεων όπου η εμφάνιση της αναστροφής συνοδεύεται με έντονο νέφος το οποίο παγιδεύεται και δεν μπορεί να διαφύγει.

Από όσα είπαμε μέχρι τώρα φαίνεται ότι η Τροπόσφαιρα και η Στρατόσφαιρα, εκτός από τη σύσταση, διαφοροποιούνται ως προς την δυναμική τους συμπεριφορά. Δηλαδή στην Τροπόσφαιρα, ανάλογα με τις συνθήκες, επιτρέπονται οι κατακόρυφες κινήσεις των αερίων μαζών και αυτή η κίνηση είναι που διαμορφώνει τον καιρό, δηλαδή δημιουργεί νέφωση και γενικά τα δυναμικά φαινόμενα που παρατηρούμε (κυρίαρχο ρόλο παίζει και η παρουσία υδρατμών σ’ αυτή την περιοχή). Αντιθέτως η Στρατόσφαιρα είναι δυναμικά ευσταθής και δεν επιτρέπει κατακόρυφες κινήσεις, ενώ χαρακτηρίζεται από έντονους οριζόντιους ανέμους. Αυτό που αξίζει να επισημανθεί είναι ότι η Στρατόσφαιρα, σε αντίθεση με την Τροπόσφαιρα, χαρακτηρίζεται από την απουσία υδρατμών και γενικά θερμοκηπικών αερίων όπως το CO2, γεγονός που παίζει σημαντικό ρόλο στην ιδιότητά της να είναι σε θερμοκρασιακή αναστροφή.

Αυτά λοιπόν είναι τα σχετικά με την δυναμική της Ατμόσφαιρας. Εκτός από την δυναμική όμως, έχουμε και την θερμοδυναμική. Στην θερμοδυναμική, κυρίαρχο ρόλο παίζουν και οι υδρατμοί, οι οποίοι με τις αλλαγές φάσης απορροφούν και αποδίδουν μεγάλα ποσά θερμότητας στην ατμόσφαιρα. Ας δούμε όμως τις διάφορες μεταβολές.
Όπως είπαμε και παραπάνω, όταν ο αέρας κινείτε κατακόρυφα μέσα στην ατμόσφαιρα συμπιέζεται και εκτονώνεται και αντίστοιχα θερμαίνεται και ψύχεται. Σε μία τέτοια μεταβολή η θερμοδυναμική μας λέει ότι θα έχουμε για την ενέργεια $$\reverse\opaque dQ=dU+PdV$$ όπου dQ είναι η ανταλλαγή θερμότητας της αέριας μάζας με το περιβάλλον, dU η εσωτερική ενέργεια της αέριας μάζας που σχετίζετε με την θερμοκρασία της και PdV είναι το έργο που καταναλώνει η απορροφά η αέρια μάζα για να αλλάξει τον όγκο της. Γενικά στην ξηρή Ατμόσφαιρα (απουσία υδρατμών δηλαδή), δεν υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον και ο παράγοντας dQ είναι μηδέν, δηλαδή οι αλλαγές είναι αδιαβατικές. Από αυτό φαίνεται ότι μία ανερχόμενη αέρια μάζα καταναλώνει έργο για να αυξήσει τον όγκο της (PdV > 0) και γι’ αυτό το λόγο ελαττώνει την εσωτερική της ενέργεια και ψύχεται (dU < 0). Αυτή η κατάσταση διαφοροποιείται λίγο όταν έχουμε και υδρατμούς. Σ’ αυτή την περίπτωση, η αέρια μάζα μπορεί να μην ανταλλάσει θερμότητα με το περιβάλλον, υπάρχει όμως ανταλλαγή θερμότητας ανάμεσα στις φάσεις των υδρατμών. Δηλαδή, οι υδρατμοί με την υγροποίησή (ή την εξάτμιση) τους, προσφέρουν (ή απορροφούν) λανθάνουσα θερμότητα στο αέριο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η μεταβολή στην εσωτερική ενέργεια του αερίου να είναι μικρότερη για το ίδιο προσφερόμενο έργο κατά την εκτόνωση. Άρα η υγρή θερμοβαθμίδα είναι μικρότερη, δηλαδή η θερμοκρασία μικραίνει πιο αργά με το ύψος. Αυτό παίζει μεγάλο ρόλο στην ευστάθεια των αερίων μαζών. Για να πούμε ένα χονδρικό παράδειγμα, αν μια υγρή αέρια μάζα αρχίσει να ανεβαίνει μέσα σε μία ξηρή αέρια μάζα, τότε η θερμοκρασία της θα είναι μεγαλύτερη από τον περιβάλλοντα αέρα (αφού είπαμε ότι θα μικραίνει πιο αργά με το ύψος) και άρα θα συνεχίσει να ανεβαίνει όπως περιγράψαμε και παραπάνω, αφού θα έχει μικρότερη πυκνότητα. Όσο αυτή η αέρια μάζα ανεβαίνει, θα συνεχίσουμε να έχουμε συμπύκνωση υδρατμών και αυτή είναι η διαδικασία με την οποία δημιουργούνται σύννεφα. Η διαδικασία αυτή σταματά όταν η συγκέντρωση των υδρατμών έχει ελαττωθεί τόσο ώστε να μην μπορούν να παίξουν ρόλο στην διαδικασία. Φυσικά οι λεπτομέρειες αυτών των πραγμάτων εξαρτώνται από την σχετική σύσταση των αερίων μαζών και από την ποσότητα των υδρατμών και τα θερμά και τα ψυχρά μέτωπα, αλλά χονδρικά η λογική είναι αυτή.

Η ίδια διαδικασία ψύξης και υγροποίησης μπορεί να γίνει με ακόμα έναν τρόπο. Αν μέσα στην ατμόσφαιρα μια αέρια μάζα κινηθεί από μια θερμή περιοχή, σε μια ψυχρότερη, αλλά σε σταθερή πίεση (σχεδόν σταθερό ύψος δηλαδή), τότε μπορούμε να έχουμε και πάλι υγροποίηση και σχηματισμό νεφών.

Το φαινόμενο του σχηματισμού νεφών, σύμφωνα και με τα παραπάνω σχετικά με την δυναμική της Ατμόσφαιρας, έχει τελικά ένα απόλυτο όριο ύψους. Αυτό φυσικά δεν είναι άλλο από την αρχή της Τροπόσφαιρας. Αυτό είναι λογικό αφού σε εκείνο το όριο απαγορεύονται οι κατακόρυφες κινήσεις και επιτρέπονται μόνο οι οριζόντιες. Ουσιαστικά η αρχή της Στρατόσφαιρας είναι και το τελικό όριο της εμφάνισης καιρικών φαινομένων. Το τελευταίο ίσως που θα πρέπει να αναφέρουμε για την δημιουργία των νεφών είναι ότι για την συμπύκνωση των υδρατμών σημαντικό ρόλο παίζουν και τα κέντρα συμπύκνωσης. Δηλαδή προκειμένου να αρχίσουν να δημιουργούνται σταγόνες πρέπει να υπάρχει αρχικά κάποιο σωματίδιο που να λειτουργήσει ως κέντρο γύρω από το οποίο θα συμπυκνωθούν οι υδρατμοί. Τα κέντρα συμπύκνωσης πρακτικά είναι απαραίτητα, γιατί προκειμένου να αρχίσει η συμπύκνωση αυθόρμητα (χωρίς κανένα κέντρο) η σχετική υγρασία που απαιτείται είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που συναντάμε στην ατμόσφαιρα.

Με αυτά ολοκληρώνονται τα βασικά για την Γήινη ατμόσφαιρα.

=== «Αεροπορική Κυκλοφορία» ===

Αρχικά πρέπει να αναφέρουμε μερικά βασικά στοιχεία σχετικά με τις πτήσεις των επιβατικών αεροσκαφών. Δύο στοιχεία παίζουν τον καθοριστικό ρόλο για την επιλογή των χαρακτηριστικών της πτήσεις ενός αεροσκάφους. Το ένα είναι η οικονομία και το άλλο είναι η ασφάλεια και η άνεση της πτήσης. Για το λόγο αυτό έχει επιλεγεί οι πτήσεις να πραγματοποιούνται σε μεγάλο υψόμετρο, από τα ανώτερα όρια της Τροπόσφαιρας μέχρι το κατώτερο μέρος της Στρατόσφαιρας. Η πτήση σ’ αυτή την περιοχή είναι οικονομική γιατί η ατμόσφαιρα έχει μικρότερη πυκνότητα εκεί και άρα οι αντίσταση στην κίνηση του αεροπλάνου είναι μικρότερη, πράγμα που σημαίνει οικονομία στα καύσιμα. Από την άλλη αυτή η περιοχή είναι πάνω από τον «καιρό», δηλαδή όπως είπαμε και παραπάνω οι κατακόρυφες κινήσεις των αερίων μαζών είναι από ελάχιστες μέχρι μηδενικές, με αποτέλεσμα το ταξίδι να είναι πιο άνετο χωρίς αναταράξεις και πιο ασφαλές. Πρακτικά τα αεροπλάνα περνάνε το μεγαλύτερο διάστημα της πτήσης τους στην ανώτερη τροπόσφαιρα, περίπου 80%, ενώ περνάνε ένα σημαντικό διάστημα στην κατώτερη στρατόσφαιρα, περίπου 20%. Η διαδικασία προσγείωσης και απογείωσης στις μεγάλες πτήσεις είναι ένα μικρό μέρος αυτού του 80% (εδώ πρέπει να αναφέρουμε ότι υπάρχουν και περιπτώσεις όπου αφιερώνετε περισσότερος στρατοσφαιρικός χρόνος πτήσης, όπως για παράδειγμα στις χειμερινές πτήσεις πάνω από τον Βόρειο Ατλαντικό όπου φτάνει το 65%). Σήμερα, το μεγαλύτερο μέρος της αεροπορικής κυκλοφορίας, πραγματοποιείται στον αεροδιάδρομο του Βορείου Ημισφαιρίου από τις 30 ως τις 60 μοίρες Βόρεια και σε ύψος περίπου 9 ως 13 χιλιόμετρα. Σε αυτή την περιοχή εστιάζεται και το ενδιαφέρων σχετικά με τις εκπομπές των επιβατικών αεροσκαφών (Κ. Βαρώτσος, Ατμόσφαιρα και Αεροπορική Κυκλοφορία, (2001) Συμμετρία).

* «Δημιουργία των Contrails.»

Παραπάνω αναφερθήκαμε στα Contrails που δημιουργούν τα αεροπλάνα. Ας δούμε λοιπόν τι ακριβώς είναι αυτά. Το αποτέλεσμα της καύσης σε έναν κινητήρα αεροπλάνου είναι η παραγωγή υδρατμών και CO2, τα οποία απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα. Η διαδικασία της καύσης έχει και άλλα παράγωγα, όπως οξείδια του Αζώτου και του Θείου, καθώς και αιθάλη, αλλά αυτά είναι ένα μικρό ποσοστό των καυσαερίων (το κύριο μέρος είναι H2O και CO2). Τα καυσαέρια λοιπόν, είναι αρκετά θερμά και περιέχουν μεγάλη ποσότητα υδρατμών, που όμως σ’ αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες δεν μπορούν να υγροποιηθούν αφού δεν είναι κορεσμένοι. Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα είναι αρκετά χαμηλή, καθώς τα καυσαέρια ψύχονται (με την εκτόνωση και την ανάμιξη με τον περιβάλλοντα αέρα), φτάνουν στο σημείο οι υδρατμοί να είναι κορεσμένοι και αρχίζουν να υγροποιούνται. Ενισχυτικά στο φαινόμενο λειτουργεί και η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος αέρα. Οι σταγόνες που δημιουργούνται μεγαλώνουν και αν η θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή, κάποιες από αυτές παγώνουν και δημιουργούν παγοκρυστάλλους. Όπως αναφέραμε και παραπάνω, για να ξεκινήσει η διαδικασία της συμπύκνωσης των υδρατμών, χρειάζονται κάποια κέντρα συμπύκνωσης. Τον ρόλο αυτό τον παίζουν τα σωματίδια που παράγονται από την καύση, όπως η αιθάλη. Ο τρόπος με τον οποίο συμμετέχουν οι παράγοντες της υγρασίας και της θερμοκρασίας της Ατμόσφαιρας, φαίνονται στο παρακάτω σχήμα

Στο σχήμα (U. Schumann, C.R. Physique 6 (2005)), η συνεχής τεθλασμένη γραμμή δείχνει την μεταβολή της θερμοκρασίας της Ατμόσφαιρας με το ύψος. Όπως φαίνεται, η θερμοκρασία μειώνεται μέχρι περίπου τους -60 βαθμούς C στο ύψος των 11 περίπου χιλιομέτρων και μετά παραμένει σταθερή. Η περιοχή όπου σταματά να πέφτει η θερμοκρασία οριοθετεί και το τέλος της Τροπόσφαιρας. Για μερικά χιλιόμετρα η θερμοκρασία μένει σταθερή και μετά αυξάνεται (Στρατόσφαιρα). Στο σχήμα ακόμα φαίνονται κάποιες διακεκομμένες διαγώνιες γραμμές οι οποίες αναπαριστούν τις γραμμές σταθερής σχετικής υγρασίας (RH) του περιβάλλοντος ατμοσφαιρικού αέρα. Αυτές οι γραμμές χωρίζουν το διάγραμμα σε δύο περιοχές, την περιοχή όπου οι συνθήκες είναι κατάλληλες (αριστερά) και την περιοχή όπου οι συνθήκες δεν είναι κατάλληλες (δεξιά) για τον σχηματισμό contrails. Βλέπουμε λοιπόν ότι αν ακολουθήσουμε την συνεχή τεθλασμένη γραμμή, καθώς ανεβαίνουμε σε ύψος και μειώνεται η θερμοκρασία, υπάρχει μια περιοχή ανάμεσα σε 9 και 15 χιλιόμετρα περίπου, όπου μπορούμε να έχουμε τον σχηματισμό contrails. Αυτό που αξίζει να επισημάνουμε είναι ότι εκτός από τον σχηματισμό παγοκρυστάλλων και την συμπύκνωση υδρατμών εξαιτίας των καυσαερίων, τα καυσαέρια εμπλουτίζουν τον περιβάλλοντα αέρα και με κέντρα συμπύκνωσης, αυξάνοντας δραματικά την συγκέντρωση αυτών των κέντρων στο υψόμετρο και την περιοχή της πτήσης.

Σ’ αυτό το σημείο αξίζει να αναφέρουμε και κάτι ακόμα. Τα καυσαέρια και τα σωματίδια (κονιορτός, σκόνη) που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα, έχουν κάποιους χαρακτηριστικούς χρόνους παραμονής στο κάθε ύψος. Ενδεικτικά, οι χαρακτηριστικοί αυτοί χρόνοι, ως συνάρτηση του ύψους, δίνονται στο παρακάτω σχήμα


όπου απεικονίζονται, ανάλογα με το ύψος και την περιοχή της ατμόσφαιρας, οι χαρακτηριστικοί χρόνοι σε ημέρες. Όπως φαίνεται, στην περιοχή που μας ενδιαφέρει, οι χρόνοι αυτοί είναι περίπου από μερικές δεκάδες ημέρες μέχρι μερικές εκατοντάδες ημέρες. Εκπομπές σε υψηλότερα στρώματα της Στρατόσφαιρας έχουν την δυνατότητα να παραμείνουν μέχρι και μερικά χρόνια.

* «Διάρκεια ζωής των Contrails.»

Η διάρκεια ζωής των contrails, όπως και ο σχηματισμός τους, εξαρτώνται από τις συνθήκες του περιβάλλοντος αέρα. Αν ο περιβάλλοντας αέρας είναι αρκετά ξηρός, τότε η διάρκεια ζωής των contrails είναι από μερικά δευτερόλεπτα, ως μερικά λεπτά. Αν η σχετική υγρασία του αέρα είναι αρκετά υψηλή, τότε παρατηρούνται τα «επίμονα contrails». Σ’ αυτές τις περιπτώσεις, τα contrails μπορούν να παραμείνουν για όσο διαρκούν οι συγκεκριμένες συνθήκες και επιπλέων παρατηρείτε η αύξηση των διαστάσεών τους μέχρι και τον σχηματισμό μεγάλης κλίμακας νεφών τύπου θυσάνων. Για τη μελέτη αυτών των φαινομένων έχουν πραγματοποιηθεί διάφορα πειράματα σε συνδυασμό με δορυφορικές παρατηρήσεις.



Ένα χαρακτηριστικό τέτοιο πείραμα είναι και το SUCCESS (SUbsonic aircraft: Contrail & Cloud Effects Special Study) της NASA. Κατά τη διάρκεια αυτού του πειράματος δημιουργήθηκαν contrails που διάρκεσαν μέχρι και 6 ώρες, ενώ σύμφωνα με άλλες μετρήσεις έχει παρατηρηθεί ότι τα επιβατικά αεροπλάνα περνάνε το 15% του χρόνου πτήσης τους, σε περιοχές που ευνοούν την δημιουργία επίμονων contrails και την ενεργοποίηση νεφών τύπου θυσάνων (U. Schumann, C.R. Physique 6 (2005)).

Κλείνοντας την παρουσίαση του θέματος των Contrails, παραθέτω από το βιβλίο του Κ. Βαρώτσου, τα παρακάτω ενδιαφέροντα στατιστικά:

Τα ίχνη των τροχιών των αεροσκαφών που δημιουργούνται κατά την πτήση τους υπολογίζεται, ότι καλύπτουν το 0.1% της γήινης επιφάνειας θεωρώντας τιμές του 1992. Τα contrails τείνουν να θερμάνουν την γήινη επιφάνεια όμοια με τα λεπτά ψηλά νέφη. Η κάλυψη των contrails προβλέπεται ότι θα αυξηθεί μέχρι το 2050 στο 0.5%...
Δορυφορικές παρατηρήσεις για τα έτη 1996 και 1997 έδειξαν, ότι στις περιοχές μεγάλης εναέριας κυκλοφορίας η κάλυψη των contrails ανερχόταν στο 0.5% της Κεντρικής Ευρώπης.

=== «Ακτινοβολίες (Ηλεκτρομαγνητισμός) 101» ===

Το θέμα των ακτινοβολιών είναι μεγάλο. Γι’ αυτό το λόγο θα πούμε λίγα πράγματα σύντομα. Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία; Όπως ξέρουμε από τον ηλεκτρισμό, όταν έχεις κάπου κάποιο φορτίο, τότε υπάρχει στο χώρο γύρω του κάποιο ηλεκτρικό πεδίο. Το πεδίο αυτό φταίει που όταν βάλεις σ’ αυτό το χώρο ένα άλλο φορτίο, τότε θα ασκηθεί πάνω του μία δύναμη. Αντίστοιχα, όταν κάπου έχεις ένα μαγνήτη ή ένα ηλεκτρικό ρεύμα, τότε στο χώρο γύρω του θα υπάρχει κάποιο μαγνητικό πεδίο το οποίο αντίστοιχα θα ασκεί κάποια δύναμη σε όποιο άλλο μαγνήτη ή ρεύμα εισάγουμε σ’ αυτή την περιοχή. Αυτά είναι λίγο πολύ γνωστά από το σχολείο και αφορούν καταστάσεις όπου δεν έχουμε χρονικές μεταβολές (ηλεκτροστατική - μαγνητοστατική). Αν βάλουμε στο πρόβλημά μας και χρονικές μεταβολές, τότε τα πράγματα αλλάζουν. Τότε αρχίζουμε να έχουμε και φαινόμενα που αφορούν αυτό που λέμε ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ουσιαστικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία που μεταβάλλονται χρονικά με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Μία ακόμα ιδιότητα που χαρακτηρίζει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ότι αυτά διαδίδονται, δηλαδή προχωράνε και συγκεκριμένα προχωράνε με την ταχύτητα του φωτός. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι λοιπόν χρονικές και χωρικές μεταβολές του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Η εξίσωση που περιγράφει την κίνηση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι αυτό που λέμε, μία κυματική εξίσωση η οποία στο κενό έχει την μορφή $$\reverse\opaque \nabla^2\vec{E}=\mu_0\epsilon_0\frac{\partial^2\vec{E}}{\partial t^2},\;\nabla^2\vec{B}=\mu_0\epsilon_0\frac{\partial^2\vec{B}}{\partial t^2}$$. Εδώ βλέπουμε δύο διανυσματικές κυματικές εξισώσεις. Μία για το μαγνητικό και μία για το ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό συμβαίνει γιατί τα δύο πεδία είναι αλληλένδετα μέσα σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με ηλεκτρικό πεδίο μόνο για παράδειγμα, δεν μπορεί να υπάρξει. Ακόμα στις δύο εξισώσεις βλέπουμε τις παραμέτρους $$\reverse\opaque \mu_0,\,\epsilon_0$$. Οι παράμετροι αυτές είναι η μαγνητική και η ηλεκτρική διαπερατότητα του κενού, που εκφράζουν ουσιαστικά τις ηλεκτρομαγνητικές του ιδιότητες. Το γινόμενό τους είναι το αντίστροφο της ταχύτητας του φωτός στο τετράγωνο ή αλλιώς, $$\reverse\opaque c=\frac{1}{\sqrt{\mu_0\epsilon_0}}$$. Αυτό που βλέπουμε λοιπόν είναι ότι η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, εξαρτάται από τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του μέσου.

Τι είναι όμως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία; Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα από τις ραδιοφωνικές συχνότητες, την θερμική ακτινοβολία, το ορατό φως και μέχρι την ακτινοβολία γ που εκπέμπουν οι ατομικοί πυρήνες. Ενδεικτικά παραθέτω τον παρακάτω πίνακα:

Στον πίνακα φαίνονται οι συχνότητες και τα μήκη κύματος της κάθε περιοχής ακτινοβολίας.

Όπως είπαμε και παραπάνω, η ταχύτητα διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος μέσα σε ένα μέσο εξαρτάτε από τις ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες του μέσου, όπως αυτές αποδίδονται με την βοήθεια της ηλεκτρικής και της μαγνητικής διαπερατότητας που αυτό έχει. Έτσι, αν για παράδειγμα το μέσο που μας ενδιαφέρει δεν είναι το κενό αλλά κάποιο μέσο που έχει ηλεκτρική διαπερατότητα ε και μαγνητική διαπερατότητα μ (διαφορετικά από $$\reverse\opaque \mu_0,\,\epsilon_0$$), τότε η ταχύτητα διάδοσης θα είναι $$\reverse\opaque u=\frac{1}{\sqrt{\mu\epsilon}}=\frac{c}{n}$$ όπου n είναι ο δείκτης διάθλασης και είναι $$\reverse\opaque n=\sqrt{\frac{\mu\epsilon}{\mu_0\epsilon_0}}$$. Η ταχύτητα διάδοσης δεν είναι η μόνη ιδιότητα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που καθορίζουν οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του μέσου. Εδώ πρέπει να αναφέρουμε ότι υπάρχει ακόμα μια ιδιότητα που μπορεί να έχει ένα μέσο, εκτός από τις επιδεκτικότητες, και αυτή είναι η αγωγιμότητα. Τα υλικά γενικά μπορούμε να τα χωρίσουμε σε δύο κατηγορίες, τα διηλεκτρικά και τους αγωγούς. Τα διηλεκτρικά υλικά είναι αυτά που έχουν πολύ μικρή αγωγιμότητα και παραδείγματα τέτοιων υλικών είναι το οξείδιο του Αλουμινίου (βασικό συστατικό του βωξίτη), οι κρύσταλλοι χαλαζία (πυρίτιο), το οξείδιο του Βαρίου, το νερό, ο αέρας κ.α. Αντίστοιχα, αγωγοί είναι τα υλικά που έχουν μεγάλη αγωγιμότητα όπως για παράδειγμα, ο χαλκός, ο άργυρος, το αλουμίνιο κλπ. Γενικά τα μέταλλα έχουν καλή αγωγιμότητα.

Ας δούμε λοιπόν τι συμβαίνει με την διάδοση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ανάλογα με τις συνθήκες που έχουμε και το μέσο.

Αν το μέσο διάδοσης είναι μονωτής ή αλλιώς διηλεκτρικό, τότε ουσιαστικά αυτό που αλλάζει είναι η ταχύτητα διάδοσης αν το υλικό έχει μη τετριμμένο δείκτη διάθλασης. Επίσης πολύ συχνά, ο δείκτης διάθλασης εξαρτάται από τη συχνότητα της ακτινοβολίας που διαδίδεται στο μέσο. Τότε εμφανίζεται αυτό που λέμε διασπορά, δηλαδή διαφορετικής συχνότητας κύματα διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητας. Έτσι ένα παλμός ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που μπορεί να έχει κάποιο πλάτος, εμφανίζεται να απλώνει καθώς προχωράει μέσα στο υλικό αφού το «αργό» κομμάτι της ακτινοβολίας του παλμού μένει πίσω ενώ το «γρήγορο» τρέχει μπροστά. Ένα ακόμα θέμα που έχει ενδιαφέρον είναι η διάδοση της ακτινοβολίας από ένα μέσο σε ένα άλλο. Έχει ενδιαφέρον δηλαδή να δούμε τι συμβαίνει όταν έχουμε ένα κύμα που διαδίδεται σε ένα μέσο με κάποιες ιδιότητες(1) και ξαφνικά συναντά ένα άλλο μέσο με διαφορετικές ιδιότητες(2). Σ’ αυτή την περίπτωση (και τα δύο υλικά είναι διηλεκτρικά) έχουμε το φαινόμενο της διάθλασης. Αυτό συμβαίνει για παράδειγμα όταν το φως πέφτει πάνω σε μία γυάλινη επιφάνεια, όπως είναι ένα πρίσμα. Καταρχήν, ένα μέρος της ακτινοβολίας που πέφτει σε μία τέτοια «ασυνέχεια», δηλαδή αλλαγή υλικού, ανακλάται σύμφωνα με τους γνωστούς νόμους της ανάκλασης που είναι ότι η γωνία πρόσπτωσης ισούται με την γωνία ανάκλασης. Ακόμα έχουμε ένα μέρος της ακτινοβολίας που περνάει μέσα στο νέο υλικό ακολουθώντας τους νόμους της διάθλασης για την γωνία πρόσπτωσης και την γωνία διάδοσης, δηλαδή τον γνωστό νόμο του Snell $$\reverse\opaque\frac{\sin{\theta_{\delta}}}{\sin{\theta_{\pi}}}=\frac{n_1}{n_2}$$. Το πόση ακτινοβολία θα ανακλαστεί και πόση θα διαδοθεί εξαρτάται από τους δείκτες διάθλασης των δύο υλικών και από την γωνία πρόσπτωσης και γενικά δίνετε από τον συντελεστή ανάκλασης και διέλευσης.


Αν το μέσο διάδοσης είναι αγωγός, τότε τα πράγματα αλλάζουν. Καταρχήν αλλάζει η εξίσωση που διέπει το κύμα, επειδή μέσα στον αγωγό υπάρχει η δυνατότητα να δημιουργούνται ρεύματα. Έτσι υπάρχει ακόμα ένας όρος στην κυματική εξίσωση που είναι ανάλογος της αγωγιμότητας του μέσου διάδοσης, πχ. $$\reverse\opaque \mu\sigma\frac{\partial E}{\partial t}$$. Η παρουσία αυτού του όρου έχει ως αποτέλεσμα να αλλάζει η μορφή της λύσης με έναν ενδιαφέροντα τρόπο. Καταρχήν η λύση εξακολουθεί να είναι κυματική, αλλά η διαφορά είναι ότι το πλάτος του κύματος ελαττώνεται εκθετικά με το μήκος στο οποίο διαδίδεται το κύμα μέσα στον αγωγό. Αυτό ορίζει την έννοια του επιδερμικού βάθους, δηλαδή το μήκος στο οποίο το πλάτος του κύματος έχει μειωθεί κατά e, δηλαδή έχει γίνει 2.71 φορές μικρότερο. Για παράδειγμα σε μήκος 3 φορές το επιδερμικό βάθος το πλάτος έχει μειωθεί περίπου 20 φορές, αφού η ελάττωση είναι εκθετική. Η ελάττωση του πλάτους του κύματος αντιστοιχεί σε απώλεια ενέργειας για το κύμα, η οποία γίνεται θερμική ενέργεια στον αγωγό. Τα παραπάνω αφορούν την διάδοση της ακτινοβολίας μέσα σε έναν αγωγό. Στην περίπτωση που το κύμα διαδίδεται σε ένα μη αγώγιμο μέσο και χτυπάει πάνω σε έναν αγωγό, το τι θα συμβεί εξαρτάτε από την αγωγιμότητα. Έτσι για έναν ιδανικό αγωγό όπου η αγωγιμότητα είναι άπειρη, το κύμα ανακλάται πλήρως από τον αγωγό, ενώ για πεπερασμένες αγωγιμότητες (για καλούς αγωγούς) έχουμε και πάλι πολύ μεγάλες ανακλάσεις, στον βαθμό που η συχνότητα του κύματος δεν ξεπερνάει την περιοχή του υπέρυθρου. Το τελευταίο, η εξάρτηση δηλαδή από την συχνότητα της ακτινοβολίας του τι θα συμβεί, οφείλεται στο ότι η αγωγιμότητα ενός υλικού τελικά εξαρτάτε και από την συχνότητα με την οποία μεταβάλλεται το εξωτερικό πεδίο. Αυτό είναι εμφανές γιατί μπορεί να συμβαίνει, αν σκεφτεί κανείς ότι ουσιαστικά το αν θα έχεις κάποιο ρεύμα ή όχι εξαρτάται από την δυνατότητα που έχουν τα ηλεκτρόνια στον αγωγό να ανταποκριθούν στο εξωτερικό πεδίο και φυσικά τις μεταβολές του. Έτσι αν το πεδίο μεταβάλλεται πολύ γρήγορα, τα ηλεκτρόνια δεν προλαβαίνουν να αντιδράσουν και έτσι το υλικό δεν συμπεριφέρεται ως αγωγός.
Την παραπάνω διαδικασία στους αγωγούς την οδηγεί αυτό που λέμε σταθερά απόσβεσης και είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα η ταχύτητα των ηλεκτρονίων φτάνει στην οριακή τιμή της μέσα στον αγωγό και εξαρτάται ουσιαστικά από το πόσο συχνά συναντά εμπόδια το ηλεκτρόνιο στην τροχιά του.

Μία ενδιαφέρουσα περίπτωση αγωγού είναι το πλάσμα. Στην κατάσταση του πλάσματος έχουμε ένα ηλεκτρικά ουδέτερο ρευστό που αποτελείται από θετικά φορτισμένα ιόντα και ηλεκτρόνια. Η διαφορά από τους αγωγούς, όπως είναι για παράδειγμα τα μέταλλα, είναι ότι στο πλάσμα τα φορτία είναι ελεύθερα να κινηθούν και οι μόνες δυνάμεις που υπάρχουν είναι από τα εξωτερικά πεδία και από τα πεδία που δημιουργούν οι διαχωρισμοί φορτίων. Γι’ αυτό το λόγο στην περίπτωση του πλάσματος δεν υπάρχει σταθερά απόσβεσης και ο παράγοντας που καθορίζει τα χαρακτηριστικά της διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι η συχνότητα του πλάσματος. Η συχνότητα του πλάσματος είναι ας πούμε ο φυσικός τρόπος με τον οποίο ταλαντώνονται τα φορτία μέσα στο πλάσμα αν κάποιος τα διαταράξει και δημιουργήσει έτσι έναν διαχωρισμό φορτίου. Έτσι σε ένα πλάσμα αν πέσει ακτινοβολία με συχνότητα μικρότερη από την συχνότητα πλάσματος, τότε το πλάσμα συμπεριφέρεται ακριβώς σαν αγωγός, ενώ αν πέσει ακτινοβολία με συχνότητα μεγαλύτερη τότε συμπεριφέρεται σαν διηλεκτρικό με δείκτη διάθλασης. Για την ιονόσφαιρα, η συχνότητα πλάσματος είναι στην περιοχή των 1-10 MHz.

Μία τελευταία κατηγορία «υλικού» το οποίο μας ενδιαφέρει είναι το νέφος από σκεδαστές, δηλαδή μια συλλογή από στοιχεία που μπορούν να αλληλεπιδράσουν με την ακτινοβολία και να την σκεδάσουν. Ένα τέτοιο υλικό είναι για παράδειγμα ο ατμοσφαιρικός αέρας ή ένα σύννεφο σκόνης. Το θέμα είναι πολύ μεγάλο και γι’ αυτό θα ασχοληθούμε μόνο με 4 ενδιαφέρουσες περιπτώσεις.

Η πρώτη περίπτωση είναι η περίπτωση που το υλικό που μας ενδιαφέρει έχει κάποια χαρακτηριστική συχνότητα στην οποία ταλαντώνονται τα ηλεκτρόνιά του (για παράδειγμα η συχνότητα ταλάντωσης των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο) και η ακτινοβολία που πέφτει είναι κοντά σε αυτή τη συχνότητα. Τότε αυτό που συμβαίνει είναι ότι το υλικό απορροφά έντονα την ακτινοβολία που δέχεται και λέμε ότι έχουμε συντονισμό. Η περίπτωση αυτή έχει πολύ ενδιαφέρον και έχει μεγάλη εφαρμογή στο ενεργειακό ισοζύγιο της ατμόσφαιρας.

Η δεύτερη περίπτωση είναι η συχνότητα να μην είναι κοντά σε κάποια συχνότητα συντονισμού. Τότε γενικά η σκέδαση θα χαρακτηρίζεται από το λόγο $$\reverse\opaque \frac{\omega^4}{(\omega^2-\omega_0^2)^2}$$ όπου $$\reverse\opaque \omega_0$$ είναι η χαρακτηριστική συχνότητα ταλάντωσης των ηλεκτρονίων στους σκεδαστές. Εδώ αν η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι πολύ μεγαλύτερη από τη χαρακτηριστική συχνότητα, τότε δεν παίζουν ρόλο οι ιδιότητες του μέσου και η ακτινοβολία σκεδάζεται ανεξάρτητα της συχνότητας. Αν όμως η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι μικρότερη από την χαρακτηριστική συχνότητα, τότε η σκέδαση εξαρτάτε από το $$\reverse\opaque \left(\frac{\omega}{\omega_0}\right)^4$$ και οι ακτινοβολίες με μεγαλύτερη συχνότητα και άρα μικρότερο μήκος κύματος σκεδάζονται πιο έντονα. Αυτή η περίπτωση είναι η σκέδαση Rayleigh και είναι ουσιαστικά ο λόγος που ο ουρανός είναι μπλε.

Η τρίτη περίπτωση στην οποία θα αναφερθώ είναι η περίπτωση όπου οι σκεδαστές είναι μικρά αγώγιμα στοιχεία, για παράδειγμα μικρές αγώγιμες σφαίρες. Και συγκεκριμένα με ενδιαφέρει η περίπτωση όπου η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία έχει μήκος κύματος μεγαλύτερο από τις διαστάσεις αυτών των σφαιρών. Σ’ αυτή την περίπτωση η σκέδαση εξαρτάτε από τον λόγο $$\reverse\opaque \left(\frac{\alpha}{\lambda}\right)^4$$ όπου α είναι η ακτίνα της κάθε σφαίρας και λ το μήκος κύματος της ακτινοβολίας. Όπως φαίνεται, για ακτινοβολίες με μήκος κύματος πολύ μεγαλύτερο από τις τυπικές διαστάσεις των σφαιρών, η απόκριση στην ακτινοβολία εξαρτάτε από την 4η δύναμη, έτσι για παράδειγμα στην περιοχή 1-10Mhz με μήκος κύματος της τάξης των 10-100 m και διαστάσεις των σφαιρών στα εκατοστά του μέτρου και μικρότερες, η απόκριση γίνεται της τάξης του $$\reverse\opaque 10^{-12}-10^{-16}$$ και μικρότερη.

Τέλος, αν οι διαστάσεις των σκεδαστών είναι ίσες ή λίγο μεγαλύτερες από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας, τότε η σκέδαση είναι λιγότερο ευαίσθητη στο μήκος κύματος της ακτινοβολίας και τα μήκη κύματος σκεδάζονται με την ίδια ένταση. Σ’ αυτή την περίπτωση λέμε ότι έχουμε σκέδαση Mie. Η σκέδαση Mie είναι ο λόγος που τα σύννεφα είναι άσπρα και το νέφος είναι γκρίζο. Γενικά πολλά από τα ατμοσφαιρικά φαινόμενα σκέδασης είναι ή τύπου Mie ή τύπου Rayleigh. Ένα πολύ όμορφο site που περιγράφει τέτοια ατμοσφαιρικά φαινόμενα σχετικά με το φως είναι το Atmospheric Optics, το οποίο έχει απίστευτες φωτογραφίες και αξίζει να το ξεσκονίσει κανείς.

Με αυτά ολοκληρώνεται η ανάλυσή μας για την διάδοση των ακτινοβολιών στα διάφορα υλικά.


=== «Επιστροφή στα Chemtrails» ===

Ας επιστρέψουμε λοιπόν στα Chemtrails και να δούμε ποιο είναι τελικά το συμπέρασμα.

Καταρχήν σχετικά με την γενική θέση ότι τα Chemtrails διαφέρουν στην εμφάνιση από τα κλασικά Contrails. Δεν υπάρχει κανένας τρόπος με τον οποίο να διαφέρουν τα επονομαζόμενα Chemtrails από τις συμπυκνώσεις υδρατμών που αποτελούν τα κλασικά contrails. Έχουν δηλαδή το χαρακτηριστικό λευκό χρώμα που έχουν και τα contrails και οφείλεται στην σκέδαση Mie του φωτός από τα σωματίδια πάγου και τα σταγονίδια νερού. Πολλά από τα φαινόμενα δε που παρουσιάζονται σε φωτογραφίες ως Chemtrails είναι κλασικά ατμοσφαιρικά φαινόμενα όπως για παράδειγμα τύποι κυμάτων στην ατμόσφαιρα ή άλλα σύννεφα (πχ. Wave Cloud, Lee Waves, Cumulonimbus Mammatus). Ακόμα και η διάρκεια παραμονής των trails δεν αποτελεί κριτήριο όπως είδαμε και παραπάνω, αφού τα contrails των αεροπλάνων μπορούν να παραμείνουν από μικρά μέχρι πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα, ανάλογα με τις συνθήκες υγρασίας που επικρατούν στο ύψος πτήσης των αεροπλάνων. Κάτι ακόμα που πρέπει να επισημάνουμε είναι ότι όπως αναφέρεται και παραπάνω, ο χρόνος παραμονής των σωματιδίων που εκπέμπονται στο ύψος πτήσης των αεροσκαφών είναι της τάξης των 100 ημερών. Επιπλέον οι έντονοι οριζόντιοι άνεμοι σε αυτό το ύψος προκαλούν διασπορά αυτών των σωματιδίων σε τεράστια έκταση. Άρα αποκλείεται η δυνατότητα τοπικού ψεκασμού από τέτοιο ύψος. Ακόμα οι αναφορές που συνδέουν την άμεση εμφάνιση προβλημάτων υγείας με την εμφάνιση των Chemtrails, σύμφωνα με τα παραπάνω είναι μάλλον αβάσιμες. Δηλαδή με άλλα λόγια δεν μπορεί να υπάρχει τόσο άμεση σύνδεση με δεδομένο ότι θα χρειαζόντουσαν αρκετές δεκάδες ημέρες μέχρι να φτάσουν στο έδαφος οι χημικές ουσίες που απελευθερώνονται και θα έφταναν με τεράστια διασπορά.

Εδώ πρέπει να πούμε ότι η αρχική θεωρία του Καναδού William Thomas αναφερόταν σε πολύ χαμηλού ύψους ψεκασμούς, της τάξης των 2 χιλιομέτρων. Γι’ αυτό το λόγο αυτός υποτίθεται ότι είχε μαζέψει και δείγματα από το υλικό που ψέκαζαν. Φυσικά κάτι τέτοιο δεν παρατηρείται. Η θεωρία όμως εξελίχθηκε και έπιασε όλα τα είδη των trails.

Η όλη ιστορία όπως αναφέρουμε και στην αρχή, έχει συνδεθεί και με το πρόγραμμα H.A.A.R.P. Εκεί είναι και το σημείο όπου η όλη ιστορία φτάνει στα όρια της γελοιότητας. Αρχικά να πούμε ότι το πρόγραμμα αυτό είναι μια επιστημονική μελέτη της Ιονόσφαιρας με την βοήθεια ραδιοκυμάτων. Το βασικό στοιχείο του πειράματος είναι το Ionosphere Research Instrument (IRI) το οποίο και εκπέμπει τα ραδιοκύματα. Το IRI είναι ουσιαστικά μια συστοιχία από κεραίες που εκπέμπουν στην περιοχή των 3-10 MHz (η περιοχή της συχνότητας πλάσματος της Ιονόσφαιρας που αναφέρουμε και παραπάνω). Η συνολική εκπεμπόμενη ισχύς από όλη τη διάταξη είναι 3600 kW και ο στόχος είναι η Ιονόσφαιρα σε ύψος από 100 μέχρι 350 km. Η ένταση της ακτινοβολίας που διοχετεύεται στην Ιονόσφαιρα είναι περίπου 3 μW ανά τετραγωνικό εκατοστό, ποσό κατά πολύ μικρότερο από την διακύμανση της έντασης της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας. Όπως φαίνεται λοιπόν από την περιοχή των συχνοτήτων λειτουργίας του IRI, τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας ξεπερνούν τα 30 μέτρα και φτάνουν μέχρι και τα 100 μέτρα. Από την άλλη, οι ουσίες που αναφέρονται από τις διάφορες θεωρίες που σχετίζουν το H.A.A.R.P. με τα Chemtrails είναι κατά κύριο λόγο διηλεκτρικά που μπορούν να θεωρηθούν στην καλύτερη των περιπτώσεων ως σκεδαστές που δίνουν σκέδαση Rayleigh με απόκριση σχεδόν μηδενική σ’ αυτές τις συχνότητες. Από την άλλη, ακόμα και αν θεωρήσουμε ότι οι σκεδαστές είναι μικρά αγώγιμα στοιχεία με διαστάσεις σκόνης όμως, η απόκριση και πάλι είναι σχεδόν μηδενική. Η μοναδική περίπτωση που θα μπορούσε να υπάρχει αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας του H.A.A.R.P. με σκεδαστές θα ήταν αυτοί να είναι αγώγιμοι και να έχουν διαστάσεις κάποιον μέτρων. Τα υπόλοιπα περί δημιουργίας συνθηκών παρόμοιων με αυτών της ιονόσφαιρας είναι απλά αστειότητες, αφού οτιδήποτε και να ψέκαζε κανείς στα 10 χιλιόμετρα δεν θα μπορούσε να δημιουργήσει συνθήκες πλάσματος. Γενικά γύρω από την όλη ιστορία με τα ραδιοκύματα υπάρχει τεράστια σύγχυση. Καταρχήν τα ραδιοκύματα όπως είπαμε θα περάσουν από την Στρατόσφαιρα σαν να μην υπήρχε αυτό το στρώμα και θα απορροφηθούν ή ανακλαστούν από την Ιονόσφαιρα. Ότι και να συμβεί στην Ιονόσφαιρα (η Ιονόσφαιρα φουσκώνει και ξεφουσκώνει καθημερινά ανάλογα με την ροή της ηλιακής ακτινοβολίας και τον ηλιακό άνεμο) αυτό δεν θα επηρεάσει την απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας που συμβαίνει στην Στρατόσφαιρα, αρκετά πιο χαμηλά. Μετά γίνεται αναφορά στην εκτόνωση των κεραυνών, που και πάλι είναι άσχετο φαινόμενο αφού συμβαίνει στην Τροπόσφαιρα που είναι ακόμα πιο χαμηλά. Μέσα σε όλα αυτά μπλέκονται και το φαινόμενο του θερμοκηπίου και η φόρτιση της Γης (πράγμα που μου θυμίζει τις βλακείες με τον αστεροειδή 2007 TU24), ενώ πετάμε και ένα ντόμινο που πάει με όλα.
Τέλος πάντων, η όλη εμπλοκή του H.A.A.R.P. σε όλα αυτά βασίζεται στην ιδέα του ψεκασμού με «αγώγιμα» υλικά που τελικά όμως δεν έχουν καμία απόκριση στην δεδομένη ακτινοβολία και άρα η συζήτηση είναι απλά μια γελοιότητα και αποτέλεσμα άγνοιας.

Η μόνη εκδοχή των Chemtrails που έχει κάποια επαφή με την πραγματικότητα είναι αυτή που θεωρεί ότι η όλη ιστορία είναι μία προσπάθεια για την αντιστάθμιση του ανθρωπογενούς φαινομένου του θερμοκηπίου, ψεκάζοντας κατάλληλες ουσίες στην Στρατόσφαιρα οι οποίες θα ανακλούν μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας προς το διάστημα. Και πάλι όμως, αυτό δεν χρειάζεται καμία θεωρία συνωμοσίας και την υπόθεση των Chemtrails, αφού αυτή τη δουλειά την κάνουν τα αεροπλάνα με τα καυσαέριά τους. Μάλιστα σύμφωνα με μελέτες φαίνεται ότι με κατάλληλη ρύθμιση των δρομολογίων των αεροσκαφών θα μπορούσε να βελτιστοποιηθεί αυτό το φαινόμενο.

Υπάρχει ένα θέμα σχετικά με την αεροπορική κυκλοφορία στην Στρατόσφαιρα και τις κλιματικές της επιπτώσεις, καθώς και τις επιπτώσεις των ρύπων στο όζον. Το θέμα αυτό απασχολεί την IPCC και γίνονται συζητήσεις για το πώς θα βελτιωθούν οι κινητήρες και τα καύσιμα ώστε να μειωθούν οι ρύποι στην Στρατόσφαιρα. Αυτό ακριβώς το θέμα είναι και το σοβαρό της όλης υπόθεσης. Τα υπόλοιπα είναι απλά βλακείες.

-----------------------------------------------------
Update: Ένα μικρό update με αφορμή ένα βίντεο

Πρωτού σπεύσετε να προμηθευτήτε το κανόνι του Κασνέζη με μέλι και καρύδια στη τιμή του δύο μισθών, ρίξτε μιά καλή ματιά εδώ.

http://tinyurl.com/38vqvuq (1957)
http://tinyurl.com/23b8rs9 (1970)
http://tinyurl.com/3828jfj (1972)
http://tinyurl.com/32wjskj (1986)
http://tinyurl.com/2u39obr (1996)
http://tinyurl.com/33zjggy (1999)
http://tinyurl.com/3yjmffg (2003)

http://asd-www.larc.nasa.gov/GLOBE/resources/activities/appleman_student.html

http://contrailscience.com/

Η δε αναφορά στην οργόνη του Wilhelm Reich είναι ιδιαίτερα φαιδρή...
(Epigones of Orgonomy, The Incredible History of Wilhelm Reich and his Followers από skeptic.com)