Núvols d’avions

De la pseudociència dels ‘chemtrails’ a la ciència dels ‘contrails’

doi: https://doi.org/10.7203/metode.8.9954

Les afirmacions i els arguments més freqüents trobats en fòrums i pàgines web de pseudociència en favor de l’existència dels deixants dels avions, que anomenen chemtrails, es refuten a partir de l’explicació científica del procés de formació dels deixants de condensació o sublimació dels avions, els coneguts contrails. Es descarta la hipòtesi de l’existència dels chemtrails, ja que aquests no difereixen en res dels contrails, els quals són de natura hídrica i resultat d’un procés físic referenciat en nombrosos estudis desenvolupats des de començament de l’era de l’aviació, a començament del segle XX, fins a l’actualitat. L’article permet concloure que els chemtrails de la pseudociència no són res més que els contrails que defineix la ciència.

Paraules clau: chemtrails, contrails, pseudociència, ciència, núvols alts.

Rarament la pseudociència tracta el tema de la formació dels deixants que de vegades els avions tracen al cel. Generalment aquests deixants han estat en el punt de mira de teories de la conspiració més que no de la pseudociència en si mateixa. El rastre que deixen de vegades els avions al cel, que els seguidors de teo­ries conspiratives anomenen chemtrails (de l’anglès chemical trail, “deixant químic”) són, segons aquestes teories, fruit de projectes secrets, generalment governamentals, coneguts per una elit minoritària, per fumigar la població amb objectius diversos: control de població, del clima, interferència de les comunicacions… Altres col·lectius sostenen que, efectivament, els deixants dels avions no són abocaments de substàncies químiques, és a dir, no són chemtrails, sinó contrails (de l’anglès condensation trail, “deixant de condensació”), núvols antropogènics formats per cristallets de gel, per tractar de modificar el clima o controlar-lo.

«Rarament la pseudociència tracta el tema de la formació dels deixants que de vegades els avions tracen al cel»

La comunitat científica s’ha posicionat diverses vegades manifestant la falta d’evidències que donin una base científica a la teoria dels chemtrails. Diverses organitzacions científiques, entre les quals hi ha la NASA i la NOAA (Administració Nacional Oceànica i Atmosfèrica en les seues sigles en anglès), ja van publicar l’any 2000 un treball rebatent les teories de la conspiració i els chemtrails1. Més recentment, realitzant enquestes a escala mundial, Mercer, Keith i Sharp (2011) van mostrar que el 14 % dels enquestats creien parcialment en teories de la conspiració relacionades amb els chemtrails, i gairebé un 3 % n’estava convençut.

«La comunitat científica s’ha posicionat diverses vegades manifestant la falta d’evidències que donin una base científica a la teoria dels ‘chemtrails’»

Shearer, West, Caldeira i Davis (2016) determinen que, a nivell internacional, gairebé el 17 % de la població creu en l’existència de plans secrets d’escala global associats als chemtrails o a la geoenginyeria. El nombre de pàgines web d’aquesta temàtica s’ha multiplicat en els darrers anys, així com els articles i fòrums de debat. Aquests autors també van preguntar la seva opinió a un grup de físics de l’atmosfera de prestigi. Dels 77 entrevistats, 76 afirmaren que no hi ha evidències de plans de conspiració ni de l’existència de chemtrails. El 99 % dels científics de més rellevància afirmen que els chemtrails són la part visible del vapor d’aigua exhalat per les turbines dels avions després de la combustió, en sublimar-se el vapor d’aigua i formar cristalls de gel.

Arguments i contraarguments

L’objectiu d’aquest article és presentar els principals arguments trobats als fòrums i a la xarxa que donen suport a l’existència dels chemtrails, i refutar-los amb contraarguments científics que permeten negar-ne l’existència. No s’han referenciat les webs que donen suport als chemtrails per no tractar-se de publicacions científiques.

Argument 1: Abans els avions no produïen deixants, és un fenomen de fa pocs anys

Schumann (1996) determina que la primera referència sobre l’observació de deixants d’avions data del 1919. Entre els anys 1914 i 1919 les aeronaus comencen a assolir l’altura de les capes mitjanes i altes de la troposfera. Ettenreich (1919) descriu una observació de 1915 al sud del Tirol com «la condensació d’un cúmul en forma lineal a partir dels gasos d’escapament d’una aeronau que era visible durant molt de temps». Weickmann (1919) descriu l’observació d’una franja d’aproximadament 50 quilòmetres de llargària formant estructures que atribueix a grups de vòrtexs. Parts d’un halo de 22º van ser observades al voltant del disc solar per on es trobava el deixant, el que mostra que aquest devia estar format per cristalls de gel en forma de prisma hexagonal. A partir d’aquí, molts autors més referencien aquestes observacions. La possibilitat que el vapor d’aigua emès per la combustió del combustible de les aeronaus pogués causar la sobresaturació respecte a l’aigua líquida i conduir a la formació de núvols va ser considerada per Varney (1921). L’emissió de pols i partícules fines de la turbina dels avions, que aportaria nuclis de condensació sobre els quals el vapor d’aigua emès se sublimés de manera inversa, va ser proposada pels autors abans esmentats com a mecanisme per explicar la sobresaturació respecte al gel.

Durant la Segona Guerra Mundial, el trànsit aeri s’intensifica i les observacions de deixants s’incrementen. Ryan, MacKenzie, Watkins i Timmis (2011) analitzen els deixants formats per avions de guerra per mitjà de fotografies, i comparen la seva expansió i evolució al cel amb els deixants que es formen actualment, sense apreciar cap variació. Aquests autors mostren fotografies d’avions dels anys 1943 a 1945 en què s’observen bombarders produint deixants, mentre que simultàniament d’altres que volaven a nivells més baixos no en deixen.

Durant els anys quaranta i cinquanta del segle XX les evidències i el coneixement sobre la termodinàmica dels deixants fan un salt important de la mà de diversos autors. El terme condensation trail és definit per Brewer (1946), i anys més tard com contrail per Appleman (1953). Aquest darrer autor desenvolupa una teoria acceptada avui dia sobre la formació de contrails: la temperatura per a la saturació depèn de la pressió, la temperatura i humitat de l’aire fora de la turbina i la proporció de vapor d’aigua i calor alliberats a l’atmosfera pels gasos expulsats per la turbina. A més, desenvolupa un sistema gràfic que permet determinar si un avió pot o no formar contrails.

Els contrails, igual com els núvols alts formats de manera natural, tenen un paper clau en el balanç energètic de la Terra. Els núvols alts, formats per cristalls de gel a l’alta troposfera, cobreixen aproximadament el 20-30 % de la superfície terrestre (Schröder et al., 2000). L’increment del trànsit aeri de les darreres dècades i els consegüents contrails estan contribuint a un augment d’aquesta coberta de cristalls de gel al voltant del planeta en un 0,5 % per dècada, i així a la modificació del balanç energètic de la Terra de l’ordre de 0,2-0,3 ºC per dècada (Minnis, Ayers, Palikonda i Phan, 2004).

«Els ‘contrails’ poden transformar-se en núvols alts que poden adoptar l’estructura de cirrus, cirrostrats o cirrocúmuls»

Argument 2: Els ‘chemtrails’ no poden ser ‘contrails’, perquè la seva aparició no és regular

La propulsió de les aeronaus es basa en la combustió del querosè, per expulsar aire cap endarrere i impulsar endavant l’aeronau. Aquesta reacció produeix vapor d’aigua i diòxid de carboni (comuns en totes les combustions), així com aerosols (partícules sòlides microscòpiques), producte de combustions incompletes o impureses. Aquests aerosols, així com d’altres que ja són presents a l’aire, actuen com a nuclis de condensació on el vapor d’aigua condensa o sublima inversament, en funció de la temperatura de l’aire. Els avions comercials durant la fase de creuer volen a alçades superiors als 6.000 metres, on la temperatura de l’aire és sempre negativa. En aquestes alçades, el vapor d’aigua se sublima inversament i forma cristalls de gel, els quals cristal·litzen en el sistema hexagonal formant plaquetes i agulles.

Figura 1. Aspecte dels contrails amb diferents condicions d’humitat i temperatura a les capes altes de la troposfera. Si la capa d’aire per la qual vola un avió té poca humitat, no es produeix deixant de condensació o bé aquest s’esvaeix amb rapidesa (imatge superior, Barcelona, setembre del 2008). En canvi, si el grau d’humitat és elevat i la temperatura baixa, els contrails persisteixen i s’expandeixen (imatge inferior, Barcelona, febrer del 2011). / Mazon, Costa i Pino

Un cop format el cristall de gel o bé la goteta d’aigua (sovint en estat de subfusió), la seva permanència a l’atmosfera depèn, bàsicament, de les condicions de temperatura i humitat en què es trobi l’aire. Per a formar un contrail, l’aire ha d’estar per sota dels –40 ºC (Schumann i Wendling, 1990). Si la temperatura de l’aire es troba per sobre, el cristall de gel tendirà a evaporar-se, tant més ràpid com més calent sigui l’aire. De la mateixa manera, com més sec sigui l’aire més fàcilment es produirà la sublimació del cristallet o l’evaporació de l’aigua. En un ambient relativament humit tant la goteta com el cristallet poden tenir un temps de permanència major: diverses hores i fins i tot algun dia. Schumann i Wendling argumenten que els contrails requereixen un estat termodinàmic especial, amb temperatura de l’aire inferior als 230 K (–43 ºC) cap als 250 hPa de pressió (~ 9.500 m).

Segons Kärcher, Peter, Biermann i Schumann (1996), durant els primers moments del procés de creixement dels cristalls dels contrails, aquests s’evaporen en pocs segons si l’aire és sec. Per garantir la persistència dels cristalls de gel que integren un contrail, Gierens (1996) determina que l’aire ha de tenir una humitat relativa de com a mínim el 70 % respecte al gel. Així mateix, per a una humitat relativa donada superior a aquest 70 %, el ritme de creixement dels cristalls dels contrails s’incrementa a mesura que la temperatura disminueix. La figura 1 mostra un exemple de l’estructura de contrails formats sota diferents condicions atmosfèriques.

La temperatura i la humitat condicionen, doncs, el creixement dels cristalls de gel dels contrails, els quals poden desenvolupar-se i estendre’s en un ambient saturat respecte al gel, i transformar-se en núvols alts que poden adoptar l’estructura de cirrus, cirrostrats o cirrocúmuls (Minnis et al., 1998). Mazon, Costa, Pino i Lorente (2012) proposen que als núvols formats per l’activitat antròpica se’ls defineixi com antroponúvols, i per a diferenciar-los dels no antròpics proposen introduir el prefix antropo– en la seva nomenclatura. Així, els núvols antròpics formats a partir dels deixants i que genèricament s’anomenen contrails passarien a dir-se antroponúvols alts. Els tres gèneres bàsics de núvols alts passarien a anomenar-se antropocirrus (aCi), antropocirrostratus (aCs) i antropocirrocúmul (aCc), si s’originen a partir dels contrails. La figura 2 mostra diversos gèneres de núvols alts antròpics formats a partir dels deixants de condensació.

En conseqüència, el fet que hi hagi dies amb més deixants dels avions al cel és una qüestió regulada només per les condicions de temperatura i humitat de l’aire al nivell on volen els avions.

Figura 2. Exemples dels tres gèneres de núvols alts d’origen antròpic. A la imatge de l’esquerra, detall d’un contrail d’un avió que origina antropocirrus, a les parts fibroses del centre de la imatge, i antropocirrocúmuls, les estructures granulades de les parts inferior i superior (Sant Pere de Torelló, Barcelona, novembre del 2012). A la imatge superior dreta, antropocirrostratus formats a partir de la dispersió dels cristalls de gel de nombrosos contrails, a les zones on el cel té una tonalitat blanca uniforme, a bona part dels terços dret i inferior de la imatge (el Bruc, Barcelona, setembre del 2015). A la imatge inferior dreta, antropocirrocúmuls i antropocirrus, que refracten la llum solar donant la coloració observada (Viladecans, Barcelona, desembre del 2015). / Mazon, Costa i Pino

«No és estrany observar simultàniament dos avions sobrevolant el cel, un deixant un rastre mentre que l’altre no en deixa cap»

Argument 3: De vegades s’observen dos avions volant, un dels quals deixa un gran deixant i l’altre cap ni un

Efectivament, no és estrany observar simultàniament dos avions sobrevolant el cel, un deixant un rastre mentre que l’altre no en deixa cap. L’explicació científica és que els avions en qüestió volen en nivells atmosfèrics diferents. Mazon i Pino (2016) ho van demostrar realitzant una simulació numèrica amb el model mesoescalar WRF-ARW per analitzar les condicions atmosfèriques d’un dia en què gairebé la totalitat de la costa catalana va estar coberta per contrails. Al llarg del matí, els deixants d’avions que es formaven no desapareixien sinó que s’expandien, i cap a migdia cobrien tot el cel. La figura 3 mostra una imatge presa a Barcelona a les 11:00 UTC (13 h, hora local) del 21 de setembre del 2011 on es veu el cel gairebé cobert de contrails.

La figura 4 (panell esquerre) mostra els dominis definits en el treball de Mazon i Pino (2016) i l’extensió del domini 3 (panell dret) en el qual s’ha realitzat el tall vertical de l’atmosfera a través de la línia AB per analitzar la temperatura i la humitat.

Figura 4. Dominis definits per a la simulació numèrica (panell esquerre), i domini 3 en el qual s’ha definit un tall a través d’AB per realitzar un tall vertical (panell dret, unitats en quilòmetres).

 

Figura 5. Tall vertical al llarg de la línia AB que es mostra en la figura 4 de la humitat relativa respecte al gel (en colors) i la temperatura de l’aire (en línies discontínues) a les 11 UTC (13 h, hora local) del 21 de setembre del 2011. El color morat indica valors d’humitats relatives respecte al gel elevats, propers al 100 %.

La figura 5 mostra la secció vertical, al llarg de la línia AB de la figura 4, de la humitat relativa respecte al gel (en colors) i la temperatura de l’aire (línies discontínues) a les 11:00 UTC del dia analitzat. S’observa una capa d’aire molt humit al voltant dels 10 km, amb humitats que superen el 90 %. Si en aquesta alçada s’introdueix aire humit procedent de la combustió del querosè, podria arribar-se a la saturació i a la sublimació inversa del vapor d’aigua. Per sota d’aquesta capa, la humitat disminueix ràpidament (70-80 % a 8.500 metres, 50 % a 8.000 metres). La saturació a aquests nivells requeriria molta més injecció d’humitat, i per tant la saturació no seria tan immediata.

A més a més, cal destacar que aquesta humitat superior al 90 % entre els 9.500 i els 10.000 metres coincideix amb una temperatura inferior als –40 ºC, valor a partir del qual els contrails romanen sense evaporar. Per sota d’aquest nivell la temperatura de l’aire ascendeix fins als –30 i –35 ºC per sota dels 8.500 metres.

Finalment, és important remarcar que des de la superfície no és senzill estimar l’alçada a la qual vola un avió, així com tampoc discernir si dos avions volen al mateix nivell. Per tant, a la vista del que es mostra en la figura 5, és evident que, si dos avions volen amb una separació vertical de 1.000 m, un pot produir contrail que pot estar al cel durant hores i l’altre no.

Argument 4: Els ‘chemtrails’ sovint apareixen trencats, no mantenen una estructura contínua

Les condicions atmosfèriques en les quals es troben els cristalls de gel que conformen els contrails poden variar en l’espai i el temps. La simulació numèrica realitzada per a l’episodi del 21 de setembre del 2011 permet identificar una gran variabilitat de les zones d’humitat favorables i desfavorables a la permanència de contrails unes hores prèvies i posteriors a les 11:00 UTC. La figura 6 mostra la distribució horitzontal d’humitat a 9.500 metres (panell esquerre) i el perfil vertical de la humitat relativa i la temperatura al llarg de la línia AB (panell dret) a les 02:00 UTC (04 h local) del 21 de setembre del 2011. La simulació mostra zones inconnexes on les condicions d’humitat són superiors al 80 % (colors vermellosos) i, per tant, propícies per al manteniment dels cristalls de gel, i zones amb valors inferiors al 70 %, favorables a l’evaporació dels cristalls de gel (colors verdosos i blavosos).

Figura 6. Camp d’humitat relativa respecte del gel en el domini 3 a 9.500 metres (panell esquerre) i perfil vertical de la humitat relativa respecte del gel (en colors) i la temperatura (línies discontínues) seguint la línia AB de la figura 3 a les 02:00 UTC (04 h, hora local) del 21 de setembre del 2011 (panell dret).

Argument 5: Els ‘chemtrails’ fan formes estranyes al cel

El nivell de vol de creuer més comú dels avions està al voltant dels 30.000 peus (uns 9.100 metres). Les rutes de les aeronaus acostumen a estar ben definides, seguint una determinada direcció i nivell de vol, però no són exactes. Això pot generar que quan les condicions siguin òptimes per a formar contrails i que aquests romanguin en el cel, l’aparença sigui de línies paral·leles o secants.

D’altra banda, habitualment els avions durant la fase de ­creuer es mouen al límit entre la troposfera i l’estratosfera, zona on es produeixen les anomenades turbulències d’aire clar, o CAT en anglès (clear air turbulence). Són turbulències originades per una ondulació del corrent de doll, un corrent d’aire persistent i localitzat a uns 10-12 quilòmetres d’alçada i que a les latituds mitjanes va d’oest cap a est. Aquesta ondulació provoca cisalla del vent i l’aparició de turbulències, les quals poden originar les formes estranyes que de vegades adopten els contrails. A més de la CAT, la cisalla del vent que es produeix entre dos nivells atmosfèrics també fa que l’aire es mogui de manera diferent entre una capa i l’altra, generant moviments irregulars de l’aire, i de retruc dels cristalls de gel que conformen els contrails, cosa que els fa adoptar formes aparentment estranyes.

Figura 7. Contrail de forma ondulada a causa de la presència de cisalla horitzontal a la capa on s’ha format (Berlín, octubre del 2010). / Mazon, Costa i Pino

Argument 6: Associats als ‘chemtrails’ es detecten olors i substàncies tòxiques anòmales a nivell del terra

Alumini, bari i estronci són els elements que la pseudociència diu que es detecten al sòl quan al cel s’observen chemtrails, acompanyats d’olor a substàncies químiques; també es diu que s’han trobat bacteris. No hi ha cap evidència científica que avali aquestes dades, ni cap publicació en revistes científiques que evidenciï aquestes suposades observacions i anàlisis del terreny. Dels 77 científics entrevistats per Shearer et al. (2016), només un pensava que era possible l’existència dels chemtrails, i precisament el seu argument fou que en els seus estudis va detectar estronci a terra després d’un episodi puntual de contrails cobrint el cel, en un lloc remot dels Estats Units. A més, el temps necessari perquè una hipotètica emissió de substàncies químiques des de les capes altes arribi a terra no és immediat i, en qualsevol cas, aquests elements hi arribarien en forma d’òxids, els quals ja són, en alguns casos, abundants al sòl, i caldria demostrar-ne l’origen aeri.

Conclusions

Tots els principals arguments aportats pels defensors de l’existència dels chemtrails i les teories conspiratives associades es poden rebatre a partir dels processos físics implicats en la formació de núvols alts derivats del vol d’avions a reacció. Aquests núvols, tot i ser originats per causes antròpiques, estan formats per cristalls de gel o gotetes en subfusió com els núvols d’origen natural.

Hi ha evidències de la formació de deixants de condensació, els contrails, des que hi ha avions que volen per les capes mitjanes o altes de la troposfera, és a dir, des d’inicis del segle XX.

Les condicions de temperatura i humitat de les capes per on volen els avions permeten predir la formació o no de contrails, així com explicar que només apareguin en determinats nivells o el seu aspecte discontinu. Tanmateix, la dinàmica atmosfèrica a l’altura de creuer dels vols comercials permet explicar la forma irregular que adopten els contrails en determinades ocasions.

No hi ha evidències per establir una relació causa-efecte entre la detecció de substàncies químiques a nivell del sòl després d’episodis de contrails.

  1. https://www.faa.gov/regulations_policies/policy_guidance/envir_
    policy-/media/contrails.pdf
    (Tornar al text)

REFERÈNCIES

Appleman, H. (1953). The formation of exhaust condensation trails by jet aircraft. Bulletin of the American Meteorological Society, 34, 14–20.

Brewer, A. W. (1946). Condensation trails. Weather, 1, 34–40. doi: 10.1002/j.1477-8696.1946.tb00024.x

Ettenreich, R. (1919). Wolkenbildung über einer Feuersbrunst und an Flugzeugabgasen. Meteorologische Zeitschrift, 36, 355–356.

Gierens, K. M. (1996). Numerical simulations of persistent contrails. Journal of the Atmospheric Sciences, 53(22), 3333–3348. doi: 10.1175/1520-0469(1996)053<3333:NSOPC>2.0.CO;2

Kärcher, B., Peter, T., Biermann, U. M., & Schumann, U. (1996). The initial composition of jet condensation trails. Journal of the Atmospheric Sciences, 53(21), 3066–3083. doi: 10.1175/1520-0469(1996)053<3066:TICOJC>2.0.CO;2

Mazon, J., & Pino, D. (2016). A WRF simulation of an episode of contrails covering the entire sky. Atmosphere, 7(7), 95. doi: 10.3390/atmos7070095

Mazon, J., Costa, M., Pino, D., & Lorente, J. (2012). Clouds caused by human activities. Weather, 67(11), 302–306. doi: 10.1002/wea.1949

Mercer, A. M., Keith D. W., & Sharp, J. D. (2011). Public understanding of solar radiation management. Environmental Research Letters, (6)4, 044006. doi: 10.1088/1748-9326/6/4/044006

Minnis, P., Young, D. F., Garber, D. P., Nguyen, L., Smith, W. L., & Palikonda, R. (1998). Transformation of contrails into cirrus during SUCCES. Geophysical Research Letters, 25(8), 1157–1160. doi: 10.1029/97GL03314

Minnis, P., Ayers, J. K., Palikonda, R., & Phan, D. (2004). Contrails, cirrus trends, and climate. Journal of Climate, 17, 1672–1685. doi: 10.1175/1520-0442(2004)017<1671:CCTAC>2.0.CO;2

Ryan, A. C., MacKenzie, A. R., Watkins, S., & Timmis, R. (2011). World War II contrails: A case study of aviation-induced cloudiness. International Journal of Climatology, 32(11), 1745–1753. doi: 10.1002/joc.2392

Schröder, F., Kärcher, B., Duroure, C., Ström, J., Petzold, A., Gayet, J. F, … Borrmann, S. (2000). On the transition of contrails into cirrus clouds. Journal of the Atmospheric Sciences, 57, 464–480. doi: 10.1175/1520-0469(2000)057<0464:OTTOCI>2.0.CO;2

Schumann, U. (1996). On conditions for contrail formation from aircraft exhausts. Meteorologische Zeitschrift, N.F. 5, 4–23.

Schumann, U., & Wendling, P. (1990). Determination of contrails from satellite data and observational results. En U. Schumann (Ed.), Air Traffic and the Environment—Background, Tendencies and Potential Global Atmospheric Effects (pp. 138–153). Berlín: Springer–Verlag.

Shearer, C., West, M., Caldeira, K., & Davis, S. J. (2016). Quantifying expert consensus against the existence of a secret, large-scale atmospheric spraying program. Environmental Research Letters, 11(8), 084011. doi: 10.1088/1748-9326/11/12/129501

Varney, B. M. (1921). The Argonne battle cloud. Monthly Weather Review, 49(6), 348–349. doi: 10.1175/1520-0493(1921)49<348b:TABC>2.0.CO;2

Weickmann, L. (1919). Wolkenbildung durch ein Flugzeug. Naturwissen­schaften, 7(34), 625. doi: 10.1007/BF01497120

© Mètode 2017 - 95. L'engany de la pseudociència - Tardor 2017

Doctor en Ciències per la Universitat Politècnica de Catalunya. Professor i investigador en el Departament de Física de la Universitat Politècnica de Catalunya (Espanya). Investigador principal de diversos projectes de recerca.

Doctor en Ciències per la Universitat Politècnica de Catalunya (Espanya). És llicenciat en Física i té un Màster en Climatologia Aplicada per la Universitat de Barcelona (Espanya). Actualment és professor i investigador al Departament de Física de la Universitat Politècnica de Catalunya, tutor en el grau de Ciències Ambientals de la Universitat Nacional d’Educació a Distància (Espanya) i professor en el Batxillerat Internacional.

Licenciado en Biología. Profesor de secundaria y del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra, Barcelona (España). Es autor de varios libros de divulgación en el campo de la atmósfera y la biología.