Trzema podstawowymi przyczynami powstawania powłoki lodowej są:
- bezpośrednie osiadanie kryształków lodu lub śniegu,
- zamarzanie przechłodzonych kropelek pary lub deszczu przy zetknięciu z powierzchnią samolotu (lub jego elementów), poruszający się samolot wyprowadza je ze stanu chwiejnej równowagi, powodując ich zamarzanie na jego powierzchni,
- sublimacja pary wodnej na powierzchni samolotu.
Bezpośrednie osiadanie
Dochodzi do tego na ziemi w skutek ujemnych temperatur, opadów śniegu osiadania szronu, odkładanie się brei podczas kołowania. Wszelki osad musi być usunięty przed lotem, a kołowanie musi być wykonywane ze zmniejszoną prędkością, aby uniknąć problemów z podwoziem (uszkodzenie przewodów, zatkanie otworów, zniekształcenie wnęk kół podwozia.
Zamarzanie przechłodzonych kropelek
Zagrożenie oblodzeniem pojawia się wówczas, gdy samolot leci w chmurze lub opadzie, w zakresie temperatur od ok. -15 stopni C, do ok. 0 stopni C (w szczególnych przypadkach do ok. +4 stopni C). Ważne jest tutaj również to, przez jaki rodzaj chmur samolot przelatuje.
Ze względu na skład chmury dzielimy na trzy grupy:
a) chmury wodne – składające się wyłącznie z kropelek wody, istniejących również w temperaturach poniżej zera stopni Celsjusza (-10, czasami mogą dochodzić także do -40) wtedy mamy do czynienia z tak zwanym przechłodzeniem wody. Do tej grupy zaliczają się następujące chmury:
- Altocumulus – przechłodzone kropelki od 0 do -10 stopni Celsjusza – oblodzenie matowe, słabe do umiarkowanego
- Stratus – przechłodzone kropelki poniżej 0 stopni Celsjusza – oblodzenie matowe, słabe lub umiarkowane
- Cumulus – przechłodzone kropelki aż do -20 stopni Celsjusza – oblodzenie głównie szkliste, umiarkowane do intensywnego,
- Cumulonimbus – przechłodzone kropelki aż do -30 stopni Celsjusza – oblodzenie głównie szkliste, umiarkowane do silnego.
b) chmury mieszane – składające się zarówno z przechłodzonej wody jak i kryształków lodu. Do tej grupy zaliczają się następujące typy chmur:
- Cumulonimbus - przechłodzone kropelki zmieszane z kryształkami lodu w zakresie temperatury -30 do -45 stopni Celsjusza – oblodzenie matowe lub szkliste, umiarkowane do intensywnego
- Stratocumulus – głównie przechłodzone kropelki aż do -15 stopni Celsjusza – oblodzenie przeważnie matowe, umiarkowane
- Nimbostratus – głównie przechłodzone kropelki aż do -15 stopni Celsjusza – oblodzenie matowe lub umiarkowane szkliste, również możliwość marznącego deszczu
c) chmury lodowe – składają się tylko z kryształków lodu. Do tej grupy zaliczają się następujące typy chmur:
- Cirrus – oblodzenie znikome, bardzo słabe
- Cirrostratus – oblodzenie znikome, bardzo słabe
- Cirrocumulus – oblodzenie znikome, bardzo słabe
Zostało wspomniane, że przyczyną oblodzenia jest również marznący deszcz lub mżawka. Ze zjawiskiem tym najczęściej można się spotkać w umiarkowanych szerokościach geograficznych. Oblodzenie takie powstaje najczęściej w momencie, gdy samolot leci w deszczu w zimnym powietrzu, a powietrze cieplejsze znajduje się wyżej. W tej sytuacji deszcz przelatujący przez strefę inwersji (o ile nie był przechłodzony w chmurze) ulega przechłodzeniu i osiadając na powierzchni samolotu, natychmiast zamarza (również na ziemi, gdy temperatura jest poniżej 0 stopni Celsjusza). Powyższe zjawisko ilustruje poniższy obraz.
Rys. 1 Marznący deszcz w trakcie lotu w kierunku ciepłego frontu atmosferycznego
Źródło: http://www.samoloty.pl/index.php/artykuly-lotnicze/6699
Sublimacja pary wodnej
W trakcie lotu samolotu w warunkach przejrzystego powietrza, gdy temperatura otoczenia i powierzchni samolotu spada poniżej 0 stopni Celsjusza. Dochodzi wówczas do oszronienia powierzchni samolotu, które ma postać białego i pół-krystalicznego pokrycia lodowego. Intensywność tego zjawiska jest zazwyczaj niewielka. Podczas lotu dochodzi do niego w skutek szybkiego zniżania ze strefy bardzo zimnego powietrza w strefę ciepłej i wilgotnej masy lub podczas wznoszenia ze strefy temperatur poniżej 0 stopni Celsjusza przez inwersję temperaturową.