Analisi di scie di aereo fotografate nei cieli di Milano il 9 e 10 agosto 2008. Discrepanza tra osservazione e previsione.

Ultima revisione dell'autore: 12 ottobre 2008.

Sabato 9 e domenica 10 agosto si sono viste nel cielo di Milano numerose scie lunghe e persistenti, alcune delle quali davvero sorprendenti. In questo articolo descrivo e analizzo, pur nei forti limiti dei mezzi e degli strumenti a mia disposizione, quanto ho potuto osservare allo scopo di verificare la natura di queste scie. Viene riportata una discrepanza tra quanto osservato nella giornata del 10 agosto e quanto mi sarei dovuto aspettare in base ai dati atmosferici registrati.

Fotografie delle scie

Sabato 9 agosto

La mattina di sabato 9 agosto guardando alla finestra ho notato due scie persistenti di notevoli dimensioni, probabilmente in fase di espansione o diffusione. Il cielo era azzurro e pulito e le scie risaltavano in un intenso contrasto di colori. Le scie si espandevano notevolmente e sono rimasto sorpreso dalle incredibili dimensioni raggiunte. Impressionante anche il confronto con altre scie di tipo non persistente che si potevano osservare in cielo insieme alle scione. Erano visibili in cielo anche numerosi cirri (nuvole naturali di ghiaccio molto simili alle scie di aereo). La presenza di scie persistenti è stata circoscritta a un periodo di circa due ore. Per il resto della giornata il cielo è rimasto azzurro e pulito.

Vediamo alcune foto della mattinata. Tutte le foto del post, con esclusione della prima, sono state processate migliorando i livelli per far risaltare la forma ed i particolari delle scie.

Le due scie giganti appaiate.


Una delle due scie giganti (a destra) e una scia non persistente "fresca"(al centro della foto).


Particolare della scia gigante. La scia è composta da numerose linee parallele.


Effetti della presenza delle scie nel cielo. Nella prima delle due foto che seguono è visibile un alone, arcobaleno circolare (detto simpaticamente tondobaleno) che si forma intorno al sole in presenza di cirrostrati.




Domenica 10 agosto

La giornata di domenica è stata invece caratterizzata dalla presenza costante di scie di aereo, molte delle quali di tipo persistente. Si sono viste anche scie espanse e tanti aerei.
Vediamo alcune foto della giornata.

Tre foto a ingrandimenti successivi di una scia persistente ed espansa.

Analisi delle scie

Ricordo che per affrontare l'analisi delle scie è necessario conoscere alcuni concetti basilari sula formazione, persistenza e crescita delle normali scie di condensazione di aereo. La lettura dell'articolo "La formazione, la persistenza e la crescita delle scie di condensazione di aereo"[1], precedentemente pubblicato su questo blog, è propedeutica e sicuramente consigliabile prima di affrontare un'analisi di scie.
Ricordo comunque brevemente due concetti basilari della fisica delle scie di condensazione di aereo che è necessario avere ben presenti per affrontare l'analisi:

1) è normale che una scia di aereo persista in cielo anche per ore se esistono ben determinate condizioni atmosferiche, cosa che si sa da oltre 50 anni [2];

2) è altrettanto normale che una scia si espanda anche fino a coprire il cielo se esistono, anche in questo caso, ben determinate condizioni atmosferiche [3].

Ricordo anche qual è il mio approccio metodologico all'analisi delle scie: nel caso io trovi possibili evidenze di anomalie, tento in tutti i modi di demolirle, di farle cadere. Se le mie prove rimangono in piedi, allora forse ho trovato una prova forte.

Bene. Cosa possiamo dire allora delle scie del 9 e 10 agosto 2008? Tutto normale? Scie anomale?Atmosfera modificata?
Davvero difficile rispondere. Tentiamo tuttavia di farlo utilizzando alcuni strumenti per l'analisi delle scie che abbiamo a nostra disposizione:

i) il diagramma di Appleman [4] e

ii) il confronto tra i valori di umidità relativa necessari per avere persistenza ed espansione con i valori di umidità registrati [2].
Come ben sappiamo il diagramma di Appleman è un metodo previsionale che in base ai dati atmosferici ci indica se a una certa ora, in un determinato luogo e ad una determinata quota esistevano le condizioni per la formazione delle scie. Il diagramma di Appleman ci dice fondamentalmente se dovevamo aspettarci scie oppure no. Se poi vogliamo spingerci oltre e sapere se potevamo aspettarci scie persistenti o scie in espansione, dobbiamo consultare con attenzione i dati atmosferici relativi alla umidità atmosferica. Sappiamo bene che le scie possono persistere ed espandersi solo se l'umidità atmosferica si trova sopra saturazione su ghiaccio. Esiste una tabella [2] che ci dice qual è la umidità relativa necessaria per avere saturazione su ghiaccio alle varie temperature. Se il valore di umidità atmosferica registrato dalle radiosonde è superiore a quello necessario per avere saturazione su ghiaccio a quella temperatura, possiamo aspettarci scie persistenti (sempre che il criterio di Appleman sia rispettato).
In definitiva, utilizzando diagramma di Appleman e tabella possiamo sapere: 1) se dovevamo aspettarci scie e 2) se dovevamo aspettarci scie persistenti.

Iniziamo con il 9 agosto. Le scie si sono viste intorno alle 10, l'orario meno indicato per un controllo dei dati atmosferici. Le misurazioni dei parametri atmosferici a Milano vengono infatti effettuate alle ore 06Z (le 8 di mattina da noi) e alle 12Z (le 14 da noi). I dati più vicini al momento dell'osservazione delle scione sono quelli delle 8 di mattina, ma essi hanno solo un valore indicativo. Vediamoli comunque.

Diagramma di Appleman di Milano del 9 agosto 08, ore 06Z (pallino rosso = T, pallino azzurro = RELH).


Andamento dell'umidità relativa del 9 agosto 08 alle 06Z confrontato con la umidità relativa necessaria per avere saturazione su ghiaccio

Per la spiegazione di come si legge il diagramma di Appleman rimando a un precedente post [5]. Brevemente, se il pallino rosso della temperatura sta a sinistra del pallino azzurro della umidità, possiamo aspettarci scie a quella specifica quota.
Per la spiegazione del grafico di saturazione su ghiaccio rimando anche in questo caso a un precedente post [6]. Brevemente, la linea che unisce i pallini neri è la linea di saturazione su ghiaccio. Se la linea che unisce i pallini bianchi (umidità registrata dalle sonde il 9 agosto) supera la linea nera, si hanno le condizioni per avere persistenza ed espansione.

Cosa dicono questi dati? Questi dati ci indicano che alle 8 di mattina del 9 agosto potevamo aspettarci scie dai 10500 metri in su, e ci dicono che potevamo aspettarci persistenza, ma a quote dove non era tuttavia prevista la formazione di scie. In definitiva, l'aspettativa era di scie non persistenti anche se l'umidità era molto alta. Alle 10 abbiamo visto tuttavia quelle incredibili enormi scie.

Alle 14 la situazione era invece questa:

Diagramma di Appleman di Milano del 9 agosto 08, ore 12Z.

Umidità bassa. Non ci si dovrebbe aspettare scie. Solo a quote alte abbiamo la vicinanza del pallino di umidità e temperatura, ed in effetti non si sono viste scie durante il resto della giornata.
Cosa possiamo concludere in definitiva sulle scione immense viste intorno alle 10? Esse certamente stupiscono, oltre che per le dimensioni e la bizzarra morfologia, per il fatto che prima e dopo la loro osservazione non erano previste le condizioni per la loro formazione. Discutiamo allora questi due aspetti.

Per quanto riguarda le dimensioni enormi queste non dovrebbero stupirci piu di tanto visto che già negli anni 70 veniva descritto in una pubblicazione scientifica (come ricordo personale dell'autore del lavoro) il caso in cui una singola scia si era espansa sino a coprire il cielo [3]. Tuttavia le dimensioni enormi possono essere raggiunte solo con ben determinati valori di umidità. Questi valori di umidità erano presenti il 9 agosto alle 10? Purtroppo non lo sappiamo. Non abbiamo i dati atmosferici del preciso momento in cui ho osservato le scie. Quello che possiamo dire è che la persistenza delle scione è stato un evento momentaneo ed è quindi possibile ipotizzare l'arrivo o la formazione di una sacca di umidità sopra saturazione transitoria sul centro di Milano. Confrontando inoltre le foto del 10 con quelle del 9 si nota una differenza. La scia del del 10 appare più densa. Le dimensioni enormi delle scie del 9 potrebbero anche essere dovute solo a diffusione e non ad espansione per aumento del budget di ghiaccio. Una scia persistente diffusa ma non espansa richiederebbe umidità uguale a quella necessaria per avere saturazione su ghiaccio ma non necessariamente superiore.

In definitiva non abbiamo evidenze di possibili anomalie relative alle scione osservate il 9 agosto. Magari poi quelle scie erano anomale, ma io non ho modo di dimostrarlo.

Per quel che riguarda domenica 10 invece abbiamo una sorpresa. Ho fotografato nel centro di Milano una scia persistente espansa intorno all'ora dei radiosondaggi di Linate, cioè alle 14 (le 12Z). La scia fotografata richiede per esitere criterio di Appleman positivo e umidità sopra saturazione su ghiaccio.

Vediamo allora digramma di appleman e dati di umidità della giornata.

Diagramma di Appleman del 10 agosto 2008, ore 12Z, Milano Linate

Confronto tra i valori di umidità relativa necessari per avere saturazione su ghiaccio e i valori di umidità relativa registrati il 10 agosto 08 alle 12Z

Bene. Il criterio di Appleman è soddisfatto, dagli 11200 metri in su circa, ma il 10 agosto 08 alle ore 14 non avevamo l'umidità necessaria per la persistenza e per l'espansione.
Come la mettiamo allora? Abbiamo visto una scia persistente ed espansa a a Milano centro, ma alla stessa ora a Milano Linate non si registravano valori di umidità necessari per avere persistenza ed espansione. Si tratta di una situazione analoga a quella del 19 aprile 2008 [6] quando osservai scie persistenti all'ora dei radiosondaggi ma i dati di umidità registrati erano sotto saturazione su ghiaccio. Rimando all'analisi di quella giornata per la discussione di questa incongruenza, ma quello che brevemente si può dire è che:

i) o le radiosonde hanno sbagliato a misurare i valori di umidità, sottostimandola;

ii) o c'è qualcosa che non va nell'atmosfera (presenza di nuclei di condensazione che catalizzano la condensazione a valori di umidità inferiori a quelli necessari);

iii) o c'è qualcosa che non va nelle scie fotografate;

iv) o il pallone sonda è stato spinto lontano dal vento e ha misurato correttamente i valori di umidità ma in una zona con una atmosfera differente da quella di Milano centro città.

Come per il 19 aprile 2008, la cosa migliore da fare sarebbe discutere questi dati con un esperto di scie, un ricercatore che si occupa di contrails per lavoro, per conoscere il suo parere. E' comunque già la quarta volta, 10 agosto 2008, 19 aprile 2008 [6], 26 marzo 2008 [7], e il 9 settembre 2008 [8] che trovo discrepanze tra osservazione e previsione.

Conclusioni

Il 9 e il 10 agosto 2008 ho osservato numerose scie di aereo su Milano, alcune delle quali sorprendenti. Pur essendo le scie del 9 agosto sorprendenti, non ho raccolto evidenze di anomalie sulla loro natura. Ho invece registrato un disaccordo tra quanto osservato il 10 agosto e quanto mi sarei dovuto aspettare in base ai dati atmosferici. E' già la quarta volta che registro questo tipo di disaccordo. Una discussione con un esperto di scie sui questa e le altre discrepanze registrate in precedenza sarà di fondamentale importanza per comprendere bene il significato dei dati raccolti.

Referenze

[1] Cieliazzurri, La formazione, la persistenza e la crescita delle scie di condensazione di aereo

[2] Cornell Aeronautical Laboratory INC.of Cornell University, Buffalo 21, N.Y. Prediction of aircraft condensation trails Project contrails Final Report Report noVC-1055-P-S Contract No. Nonr-1857 (00) 31 October 1951.

[3] Mucray W (1970) 745-748 MONTHLY WEATHER REVIEW Vol. 98, No. 10

[4] NASA Appleman

[5] Cieliazzurri, Verifica dell'esistenza di scie chimiche nei cieli di Milano il 19 gennaio 2008

[6] Cieliazzurri, Discussione su apparenti incongruenze tra osservazioni di scie e dati atmosferici il 19 aprile 2008 a Milano

[7]Cieliazzurri , Scie persistenti di aereo su Milano il 26 marzo 2008

[8] Cieliazzurri, Scie di aereo su Milano il 9 settembre 2008

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