{| align=right
|-
| 
thumb|right|The contrails of a four-engined [[jet airliner over London , England.]]
thumb|Contrails over [[Stonehenge]]
thumb|Contrail over [[San Francisco]]
thumb|right|Dramatic contrail over [[Pacific]]
thumb|right|Trail from the [[Flap (aircraft)|flap of a landing airliner]]
thumb|right|Contrails with [[Iridescence|iridescent colors]]
thumb|[[B-17 Propeller tip contrails]]
thumb|right|A distrail is the opposite of a contrail.
|}

'''Contrails''' or '''vapour trails''' are condensation trails and Artificial clouds made by the exhaust of aircraft engines or wingtip vortices which precipitate a stream of tiny ice crystals in moist, frigid upper air. However, vapour trails or contrails generated by engine exhaust are inevitably linked with typical fuel combustion pollutants.

==Condensation from engine exhaust==
The main products of hydrocarbon fuel saturation point. The vapor then condenses into tiny water droplets and/or deposits into ice. These millions of tiny water droplets and/or ice crystals form the vapour trail or contrails. The energy drop (and therefore, time and distance) the vapor needs to condense accounts for the contrail forming some way behind the aircraft's engines. The majority of the cloud content comes from water trapped in the surrounding air. At high altitudes, supercooled water vapor requires a trigger to encourage deposition or condensation. The exhaust particles in the aircraft's exhaust act as this trigger, causing the trapped vapor to rapidly turn to ice crystals. Exhaust vapour trails or contrails usually occur at above 8000 metres (26,000 feet). where the temperature is below -40°C (-40°F).<ref>[http://asd-www.larc.nasa.gov/GLOBE/faq.html NASA, Contrail Education FAQ]</ref>

==Condensation from decreases in pressure==

The wings of an aircraft cause a drop in air pressure in the vicinity of the wing. This brings with it a drop in temperature, which can cause water to condense out of the air and form a vapour trail or contrail. This effect (the Prandtl-Glauert singularity), is more common on humid days, and can be seen on fighter jets performing high energy maneuvers, during shuttle launches, on the expanding surface "bubble" of nuclear explosions, or on airliners during takeoff and landing. Additionally, the area around a turbo-fan intake will be at a lower pressure than the surrounding air, and may result in a condensation fog forming there during high power settings.

These effects are compounded with the other explanation of contrails, which is the water vapor produced by the combustion of jet fuel. High altitude contrails are seen directly behind the one or two jets, and with aircraft with four jets, such as the Boeing 747, there are four contrails. The vapor trails caused by the first mentioned effect are usually seen at low altitude where the ambient humidity is higher, and they follow the wings rather that the jet engines.

==Vapor trails or contrails and climate==
Vapor trails or contrails, by affecting the Earth's radiation balance, act as a radiative forcing. Studies have found that vapour trails or contrails trap outgoing longwave radiation emitted by the Earth and atmosphere (positive radiative forcing) at a greater rate than they reflect incoming solar radiation (negative radiative forcing). Therefore, the overall net effect of contrails is positive, i.e. a ''warming''.<ref>Ponater et al., GRL, 32 (10): L10706 2005</ref> However, the effect varies daily and annually, and overall the magnitude of the forcing is not well known: globally (for 1992 air traffic conditions), values range from 3.5 mW/m² to 17 mW/m². Other studies have determined that night flights are most responsible for the warming effect: while accounting for only 25% of daily air traffic, they contribute 60 to 80% of contrail radiative forcing. Similarly, winter flights account for only 22% of annual air traffic, but contribute half of the annual mean radiative forcing.<ref></ref>

==September 11, 2001 climate impact study==
The grounding of planes for three days in the United States after September 11, 2001 provided a rare opportunity for scientists to study the effects of contrails on climate forcing. Measurements showed that without contrails, the local diurnal temperature range (difference of day and night temperatures) was about 1 degree Celsius higher than immediately before;<ref>Travis et al., J. Climate, 17, 1123-1134, 2004</ref> however, it has also been suggested that this was due to unusually clear weather during the period.<ref>Kalkstein and Balling Jr., Climate Research, 26, 1-4, 2004</ref>

== Distrails ==
Where an aircraft passes through a cloud, it can clear a path through it; this is known as a distrail. Because the plane's contrail is not yet visible, (because of its height, contrails usually form at 22,000-28,000 feet, depending on the temperature and other factors) the cloud looks like a tunnel seen horizontally and vertically, assuming the cloud is very thin, looks like it has been divided.<ref>[http://epod.usra.edu/archive/epodviewer.php3?oid=110784 Distrail] on Earth Science Picture of the Day</ref>

right|thumbnail|300px|Traînées de condensation derrière un avion quadriréacteur ([[Boeing 747)]]
right|thumbnail|300px|Condensation d'altitude en sortie de réacteurs

Les traînées de réacteurs d’avion et plus rarement par les vortex de la voilure. Vus de satellite, ces trainées ne sont visibles que dans les 3 canaux 8,5, 11,0 et 12,0 micromètres, qui correspondent à la présence d’eau liquide et/ou de cristaux de glace.

== Formation des traînées de condensation ==

right|thumbnail|Différentes traînées, dont certaines évoluant en nuage d’altitude (Lille, 12 juin 2003 peu avant le coucher du soleil, direction W/NW)
right|thumbnail|Traînée se transformant en nuage d’altitude (Lille, 7 mai 2003, vers 12h30 heure locale
Au moins trois facteurs connus, qui peuvent s’additionner ou interférer, interviennent dans la formation de traînées de condensation:

#Les ailes de l’avion produisent une dépression sur le dessus de l’aile (c’est en partie ce qui permet à un avion de voler). Cette baisse soudaine de la pression entraîne un abaissement de température (à l’image du fonctionnement d’un compresseur dans un réfrigérateur) susceptible de parfois provoquer la condensation de l’humidité présente dans l’air et de conduire à l’apparition localement de gouttelettes d’eau qui gèlent dans l’air. Mais ce phénomène est rarement visible et peu durable.
#Les gaz d’échappement expulsés par les tuyères d’avion sont très chauds, et ils contiennent une proportion significative d’eau-vapeur (chaque litre de carburant consommé produit un volume quasi équivalent d’eau). Expulsés dans l’atmosphère à l'air raréfié et très froid des hautes altitudes, à faible pression atmosphérique, la vapeur d’eau dépasse facilement le point de saturation. Elle se condense alors en de minuscules cristaux de glace qui forment le sillage blanc de l’avion.
# Dans la stratosphère, le rayonnement solaire, non filtré par la couche d’ozone ni l’épaisseur de l’atmosphère, est bien plus énergétique qu’au sol. Il a une forte capacité d’ionisation de l’air (cf. phénomènes d’aurores boréales). Comme cela peut-être reproduit dans une chambre à brouillard, en altitude le rayonnement solaire catalyse la condensation de l’eau-vapeur émise par les réacteurs en microgouttelettes qui gèlent instantanément en devenant alors visibles sous la forme d’une traînée blanche. Selon les conditions de pression, température, vent, etc., cette traînée pourra :

::* Évoluer progressivement en nuage d’altitude plus ou moins épais, large et durable. Ce type de nuages dérive selon les vents d’altitudes et conserve souvent durant plusieurs heures la forme et la direction de la traînée;

::* Conserver une forme rectiligne ou se casser ou prendre une forme de zigzag avant de disparaître ;

::* Se dissoudre rapidement par évaporation/sublimation et/ou dispersion, en devenant invisible à nos yeux. Parfois seule une partie de la traînée ne se forme pas ou disparaît précocement, peut-être en raison d’un courant aérien ou de l’ombre portée d’un nuage situé entre le soleil et ce point (un tel phénomène est visible en haut à gauche de la 1 des 2 photos ci-contre).

Les traînées de condensation provoquées par les gaz d’échappement sont non seulement bien plus fréquentes, mais généralement beaucoup plus stables et d’une durée de vie plus grande que celles provoquées par les vortex de la voilure qui sont, de plus, éparpillées par les turbulences que cause l’avion. Au-dessus des corridors aériens ou sous leur vent, certains jours, plus de 80&nbsp;%, voire 100&nbsp;% de la nébulosité du ciel est artificielle.

=== Formation de traînées dans la troposphère ===
Un phénomène qui rappelle celui des traînées d’avion se produit pour d’autres raisons à une altitude beaucoup plus basse, dans la troposphère. 
Bien qu’indétectable par nos yeux dans le spectre visible, il est clairement perceptible dans l’infrarouge par les satellites. Ces traînées sont produites par la formation de microgouttelettes, qui – à cette altitude – ne gèlent pas, à partir des émissions de cheminées de navires. Il semble que dans ce cas ce soit le soufre issu du fuel lourd brûlé dans les chaudières, qui, émis par les cheminées fasse fonction de catalyseur, constituant un noyau de nucléation de microgouttelettes d’eau.  Il est possible que la réverbération du soleil et des UV sur l’eau ait une importance (à confirmer) en augmentant l’énergie disponible (que nous percevons par exemple sous la forme des coups de soleil).<br>Le fait que ces « traînées » soient nettement visibles dans l’infrarouge signifie qu’une partie du rayonnement calorique solaire est renvoyé en direction de l’espace. <br>Localement, le phénomène contribue donc, comme les « contrails » d’altitude, à légèrement refroidir l’air ambiant, mais bien moindrement sans doute que dans le cas des avions.

== Traînées d’avion et modifications climatiques ==
thumbnail|Traînées au soleil levant et évolution<br>(Lille, 8 octobre 2006)
L’IPCC a consacré un rapport scientifique complet (non traduit en français) au phénomène des nuages artificiels produits par les traînées d’avion. Ce phénomène est clairement à considérer comme faisant partie des sources de modifications anthropiques du climat, mais avec un double aspect qui rend sa quantification complexe.
 
# Les avions contribuent pour partie à l’effet de serre par leurs émissions de CO<sub>2</sub>
# Ils contribuent aussi, mais moindrement et momentanément à un effet antagoniste de refroidissement du climat lorsque ces traînées s’élargissent en formant de larges nuages qui modifient significativement l’albédo planétaire en blanchissant artificiellement le ciel d’altitude.

C’est une des raisons qui fait que le traité de Kyoto ne les a pas encore pris en compte, faute de capacité des négociateurs gouvernementaux à établir un consensus sur ce point.

Les compagnies aériennes ne semblent pas avoir cherché à mesurer ni réduire ce phénomène dont elles ont parfois minimisé les impacts.

L’interdiction de vol de trois jours qui a suivi aux États-Unis les attentats du 11 septembre s'est traduite par un écart de température moyenne par rapport aux prévisions météo qui a confirmé que les contrails refroidissaient, localement et provisoirement le climat.

=== Double impact climatique ===
L’effet de refroidissement est incontestable, mais il ne persiste que durant le temps précédant la dilution ou l’évaporation de la traînée visible (ou du nuage invisible mais visible dans l’infrarouge), soit quelques minutes, quelques heures à quelque dizaines d’heures (rarement pour les traînées de navires), à plusieurs jours parfois dans le cas des traînées d’avion.

Le CO<sub>2</sub> émis par les navires est probablement assez rapidement, pour la plus grande partie, absorbé par les écosystèmes terrestres et/ou océaniques. Au contraire, l’effet de serre induit par le CO<sub>2</sub> émis par les avions à haute en altitude, c'est-à-dire là où il n'y a pas de photosynthèse pour le réabsorber, serait lui bien plus durable, puisque ce CO<sub>2</sub> émis en altitude y serait présent en moyenne pour environ un siècle selon les modélisateurs.

A la différence des traînées d'avions, les traînées de navires ne semblent pas directement former de nuages, ni participer de manière aussi importante à la modification de l'albédo terrestre et donc du climat. Elles traduisent un autre type de pollution.  

Il existe dans les deux cas un phénomène d'acidification avec production d'acide carbonique derrière les avions et d'acide sulfurique et carbonique dans les traînées de cheminées de navires. L'utilisation de fuel désoufré diminuerait ce phénomène pour les navires.

=== Invisibles mais préoccupantes traînées nocturnes === 
right|thumbnail|Traînées se formant au soleil levant<br>(Lille, 8 octobre 2006)
Il existe un facteur jour/nuit déterminant. En effet, la vapeur d’eau est un puissant gaz à effet de serre (dont le coefficient est plus élevé que celui du CO<sub>2</sub>), mais cette vapeur d'eau a un impact tout à fait différent en matière de réchauffement selon sa forme :
# forme condensée dans l'air, notamment sous forme de nuages artificiels blanc le jour, 
# vapeur d'eau la nuit, généralement invisible à nos yeux, mais faisant barrage à une partie des infrarouges.

À titre d'exemple, selon une étude de 2005, au Royaume-Uni, les vols de nuit ne représentent que 25&nbsp;% environ du trafic mais ils seraient responsables de 60&nbsp;% à 80&nbsp;% du réchauffement climatique dû aux traînées de condensation. Une équipe de chercheurs conduite par Nicola Stuber (université britannique Reading) a étudié l'impact des traînées se transformant en nuage d'altitude au dessus de la région de Herstmonceux (Sud-Est de l'Angleterre) à l'entrée du couloir aérien de l'Atlantique-Nord. 
<br>Cette étude a été soutenue par les deux ministères anglais des Transports et du Commerce et de l'Industrie ainsi que par Airbus. <br>Une des conclusions de ces chercheurs est que diminuer le nombre de vols de nuit ou décollant de nuit pourrait permettre de significativement réduire les impacts de l’Aviation en matière de réchauffement.

* '''Les vols de jour''' ont une responsabilité à long terme car le CO<sub>2</sub> émis par la combustion du kérosène reste dans la haute atmosphère pour environ 100 ans. Ce CO<sub>2</sub> émis le jour a cependant une responsabilité immédiate sur le réchauffement diminuée car les traînées de condensation des avions volant sous le soleil blanchissent et/ou réfléchissent une partie de l’énergie solaire thermique en la renvoyant vers l’espace avant qu'elle n'ait eu le temps de réchauffer le sol ou les masses d'air. Ce phénomène tend à refroidir la basse atmosphère. L'albédo est ici le phénomène déterminant.
* '''Les vols de nuit''', inversement ne produisent que très rarement des traînées, et celles-ci ne se transforment pratiquement jamais en nuages blancs, qui de toute manière ne diminueraient pas la température au sol. La vapeur d'eau de ces traînées s’oppose au refroidissement et accroît le réchauffement, car en tant que gaz à effet de serre, elle piège la chaleur rayonnée par le sol dans les basses couches de l’atmosphère.

==Aspects saisonnier ==
Nicolas Stuber a aussi calculé que les vols de nuit (de 6h du soir à 6h du matin) effectués en Grande-Bretagne en saison froide (durant les seuls 3 mois de décembre, janvier et février) contribuent pour environ 50&nbsp;% au réchauffement alors qu'ils comptent pour moins d’un quart (22&nbsp;%) du trafic annuel.