mercoledì 17 dicembre 2008

Osservazione di scie non persistenti nel cielo di Milano

Per poter dire che un determinato fenomeno non è normale è necessario conoscere al meglio come appare lo stesso fenomeno quando è normale. Così, per poter dire che una determinata scia di aereo non è una normale scia di condensazione, è necessario aver prima ben chiaro cosa sia una normale scia di condensazione. Occuparsi della tematica delle scie chimiche vuol quindi dire principalmente conoscere e studiare le normali scie di condensazione.
Nel post di oggi parlo di un particolare tipo di scia di condensazione, le scie non persistenti, e riporto un filmato con numerosi esempi di scie non persistenti.

Le scie non persistenti, che come tutte le scie di condensazione sono nuvole di ghiaccio, sono quelle scie che sublimano (che cioè passano dallo stato solido a quello di vapore) poco dopo la loro formazione. Le scie non persistenti si formano quando sono presenti le condizioni atmosferiche necessarie per la formazione delle scie di condensazione e quando l'umidità relativa atmosferica è sotto saturazione su ghiaccio. Diversi articolo scientifici quantificano la durata temporale delle scie non persistenti.
Nel report della Cornell University del 1951 [1] viene riportato che quando l'umidità ambiente è minore della saturazione su ghiaccio, le scie composte da cristalli di ghiaccio sublimeranno in secondi o minuti, dipendentemente dalla densità della scia.
Ancora più preciso il lavoro di Schuman del 2005 [2], dove si legge che, in condizioni di sottosaturazione su ghiaccio, le scie degli aerei bimotore hanno principalmente una persistenza inferiore ai 20 secondi mentre quelle dei quadrimotori hanno spesso una persistenza di circa 2 minuti.

Il 23 novembre di quest'anno è stato possibile osservare nei cieli di Milano numerosi aerei con scie di tipo non persistente per tutta la giornata.

Scia non persistente nel cielo azzurro di Milano alle ore 12:41.

Ho filmato alcuni aerei con scia che hanno sorvolato Milano il 23 novembre. Le riprese sono raccolte in un video postato qui di seguito. Nel video è possibile ammirare numerosi aeromobili bi e quadrimotori che rilasciano scie non persistenti, e osservare la dinamica di formazione e sublimazione di tali scie.

Video: Observing Not Persistent Aircraft Trails In The Sky Of Milan


Quali erano le condizioni atmosferiche della giornata? Esistevano le condizioni per la formazione di queste particolari scie di condensazione? Avendo osservato scie di tipo non persistente era logico aspettarci per prima cosa criterio di Appleman positivo e poi umidità rigorosamente sotto saturazione su ghiaccio.
Ricordo ai lettori che la trattazione della tematica delle scie chimiche non può esulare dall'analisi dei dati atmosferici; questa sezione del post è di conseguenza un po' tecnica ma non si può davvero fare altrimenti; per una spiegazione dettagliata dei grafici che seguono si veda un precedente post.
Il diagramma di Appleman relativo alle misurazioni effettuate dalle radiosonde alle ore 12z del 23 novembre mostra che potevamo aspettarci scie dagli 8920 metri in su circa mentre il grafico dell'umidità relativa mostra che non vi erano condizioni di saturazione su ghiaccio, necessarie per la persistenza.

Diagramma di Appleman relativo alle misurazioni atmosferiche del 23 novembre 2008 alle ore 12Z.

Grafico umidità relativa/temperatura relativo alle misurazioni atmosferiche del 23 novembre 2008 alle ore 12Z. E' indicata anche la umidità relativa alle varie temperature necessaria per avere saturazione e persistenza.


Presi insieme questi dati ci dicono che alle 12Z del 23 novembre ci potevamo aspettare nel cielo di Milano scie di tipo non persistente.

Concludo questo breve post ricordando che chi è interessato alla tematica delle scie chimiche ed ha la fortuna di abitare vicino ad una stazione di radiosondaggi potrebbe verificare nelle giornate di scie, all'ora delle misurazioni, la corrispondenza tra dati atmosferici ed il tipo di scie che si osservano.

Referenze

[1] 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.
[2] Schumann U, C. R. Physique 6 (2005) 549–565

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4 commenti:

Saimon ha detto...

Come al solito, hai fatto un buon lavoro, Massimo.

Per qunato riguarda i radiosondaggi, sarebbe determinante poter capire se all'interno dei dati della sonda, esistono anche le coordinate del punto in cui si trova la sonda nel suo percorso di ascesa.

Sapere quasto dato significherebbe conoscere con precisione la sua posizione quando si trova già alle quote di volo degli aerei. Il dato è importante, perchè come sai già bene, la sonda può trovarsi qualche chilometro più lontano dal punto di lancio.

A presto, Saimon

cieliazzurri ha detto...

Ciao Saimon, grazie :)

Hai sottolineato un punto fondamentale. Una delle possibili critiche che mi aspetto alle apparenti anomalie registrate all'ora dei radiosondaggi (discrepanza tra tipo di scia e valori di umidità relativa in quota) è proprio che i dati registrati possono essere relativi ad una zona distante dal punto di osservazione delle scie.

Sarà necessario chiarire al meglio questo aspetto.

Ciao

Massimo

markogts ha detto...

Io ho una mezza idea al riguardo. Le colonne DRCT e SKNT dei radiosondaggi riportano la velocità e la direzione del vento. Si potrebbe usare questi dati con un softwarino. Conoscendo la velocità di salita della sonda, possiamo stimare quanto tempo passa tra una "riga" di dati e la successiva. Dunque per quel tempo, approssimando, la sonda si sarà spostata con la velocità di quella riga nella direzione di quella riga. Facendo questo calcolo per tutte le righe, si potrebbe risalire al percorso approssimato della sonda. Volendo si potrebbe ridurre l'approssimazione con metodi tipo Eulero o Runge-Kutta. Solo che adesso non ho tempo per farlo... Ma l'idea mi ronza per la testa da tempo.

markogts ha detto...

L'ho fatto! Basta un foglio excel. Ti mando il file, poi casomai se vuoi ti diverti a farci un post.