Schumann, Ulrich and Baumann, Robert and Baumgardner, Darrel and Bedka, Sarah and Duda, David and Freudenthaler, Volker and Gayet, Jean-Francois and Heymsfield, Andrew J. and Minnis, Patrick and Quante, Markus and Raschke, Ehrhard and Schlager, Hans and Vazquez-Navarro, Margarita and Voigt, Christiane and Wang, Zhien (2017) Properties of individual contrails: A compilation of observations and some comparisons. Atmospheric Chemistry and Physics, 17, pp. 403-438. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-17-403-2017. ISSN 1680-7316.
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Official URL: http://www.atmos-chem-phys.net/17/403/2017/
Abstract
The lifecycle of individual (initially line-shaped) contrails behind aircraft and of contrail cirrus (aged contrails mixed with other ice clouds) is described. The full contrail lifecycle is covered, from ice formation for given water, heat and particulate emissions, changes in the jet, wake and dispersion phases, until final sublimation or sedimentation. Contrail properties are deduced from various in-situ, remote sensing and model studies. Aerodynamically induced contrails and distrails are explained briefly. Contrails form both in clear air and inside cirrus. Young contrails consume most of the ambient ice supersaturation. Optical properties of contrails are age and humidity dependent. Contrail occurrence and radiative forcing depends on the ambient Earth-atmosphere conditions. Contrail cirrus seems to be optically thicker than assessed previously and may not only increase cirrus coverage but also thicken existing cirrus. Some observational constraints for contrail cirrus occurrence and radiative forcing are derived. Key parameters controlling contrail properties, besides aircraft and fuel properties, ambient pressure, temperature and humidity, are the number of ice particles per flight distance surviving the wake vortex phase, the contrail depth, and particle sedimentation, wind shear, turbulence and vertical motions controlling contrail dispersion. The climate impact of contrails depends among others on the ratio of shortwave to longwave radiative forcing (RF) and on the efficacy with which contrail RF contributes to surface warming. Several open issues are identified, including re-nucleation from residuals of sublimated contrail ice particles.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/110458/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Properties of individual contrails: A compilation of observations and some comparisons | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Atmospheric Chemistry and Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 17 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.5194/acp-17-403-2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 403-438 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Copernicus Publications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1680-7316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | contrail, measurements, review, data, ice, optical depth, remote sensing, in-situ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | air traffic management and operations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | L AO - Air Traffic Management and Operation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | L - Climate, Weather and Environment (old), R - Atmospheric and climate research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Atmospheric Physics > Atmospheric Trace Species Institute of Atmospheric Physics > Atmospheric Remote Sensing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Schumann, Prof.Dr.habil. Ulrich | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 12 Jan 2017 14:39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 14 Nov 2023 12:43 |
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