mercoledì 31 marzo 2010

Le scie di domenica 28 marzo 2010

Ultima revisione dell'autore: 11 aprile 2010.

Domenica 28 marzo 2010 è stata una incredibile giornata di scie a Milano, come non se ne vedevano da tempo immemorabile. Si sono potuti osservare per tutto il giorno passaggi frequenti, spesso multipli, di aerei con scia. Gran parte delle scie erano di tipo persistente ed hanno dato origine a spettacolari incroci e ombre.
La giornata è iniziata con un cielo azzurro immacolato che via via si è colorato di bianco. Ad un certo punto il cielo è stato in gran parte coperto dalle scie espanse e da cirri (un effetto di copertura notevole e non certo bellissimo, a differenza dello spettacolo di una lunga e bianca scia che si estende in un cielo azzurro). A fine giornata comunque il cielo era relativamente pulito, con una Luna quasi piena ben visibile.
Ora, per me che sono appassionato di contrail photography una giornata così era quanto di meglio si potesse chiedere dopo un inverno avaro di scie e con cieli quasi sempre coperti.
Chi invece crede alla "teoria" delle malvagie cisterne del cielo potrebbe aver vissuto la giornata in maniera diversa.
Nel post di oggi inizio a pubblicare alcune foto della giornata e la consueta breve analisi dei dati atmosferici. Tempo permettendo mi riprometto di postare altre foto di questa entusiasmante giornata di scie.

Lufthansa Airbus A321
Lufthansa Airbus A321

Vueling Airbus A320
Vueling Airbus A320

Contrails against the sun
Contrails against the sun

In Hoc Signo Vinces!
In Hoc Signo Vinces!

Contrail shadow
IMG_0194

Incroci
Incroci

Contrail close up
Contrail close up

Vueling Airbus A320
Vueling Airbus A320

Vediamo ora l'analisi dei dati atmosferici registrati dalla radiosonda lanciata dalla stazione di Milano Linate alle ore 12Z.
Le temperature alle tipiche quote di volo erano basse, con una punta di -65,7°C a 11286 m. Come si osserva chiaramente dal diagramma di Appleman si avevano condizioni nette per la formazione di scie di condensazione dai 9130 m in su.



E per quel che riguarda la persistenza? Erano presenti le condizioni per la formazione di scie persistenti? Se costruiamo il consueto grafico umidità relativa/temperatura vediamo che non erano presenti le condizioni per la persistenza.



L'assenza di condizioni per la persistenza e l'osservazione di scie persistenti potrebbe essere considerata una anomalia, se non fosse che, come ormai ben sappiamo, la radiosonda RS92, in funzione a Milano, soffre di un errore dovuto alla radiazione solare. MarcoVi e MarkoGTS hanno da poco sviluppato un utilissimo programma che permette di correggere i valori di umidità relativa della sonda Vaisala RS92 in base al lavoro di L.M. Miloshevich e coll. (1) conoscendo l'elevazione del sole all'ora del radiosondaggio.
La sonda è partita alle 10:52Z ed è arrivata a 10300 mila metri alle alle 11:26Z (considerando una velocità di ascesa di 5 m/s). A quell'ora l'elevazione solare su Milano era di 47,6°.
Con questo dato, utilizzando il software possiamo costruirci il grafico corretto umidità relativa/temperatura che, questa volta, mostra valori di umidità relativa ben al di sopra della saturazione su ghiaccio. Ricordo comunque che sarebbe auspicabile che il programma e il metodo di calcolo venisse verificato da un esperto del campo, magari dallo stesso Miloshevich e che fino ad allora sarebbe consigliabile prendere i risultati delle analisi con cautela



L'osservazione di normali aerei di linea e la verifica della presenza delle condizioni per la formazione e persistenza (dopo correzione) di scie di condensazione mostrano che la spiegazione migliore per le scie osservate domenica 28 è che si tratti di scie di condensazione, cioè nuvole di ghiaccio.
Chi crede nell'esistenza delle scie chimiche potrebbe prendere in considerazione fantasiose spiegazioni alternative (ad esempio, le scie osservate sarebbero scie chimiche rilasciate da malvagie aerocisterne ridipinte con cura per sembrare aerei di linea) ma tali spiegazione andrebbero ovviamente supportate in qualche modo.

Referenza
(1) Miloshevich, L. M., H. Vömel, D. N. Whiteman, and T. Leblanc (2009), Accuracy assessment and correction of Vaisala RS92 radiosonde water vapor measurements, J. Geophys. Res., 114, D11305, doi:10.1029/2008JD011565.

Nota sul copyright.
Copyright © 2010 - All rights reserved. Tutti i diritti sono riservati. Per richiedere la riproduzione delle fotografie scrivere all'indirizzo e-mail: sciemilano@yahoo.it.

mercoledì 24 marzo 2010

La Luna

Pochi aerei e cielo spesso coperto. Vita dunque difficile per il contrail spotter in questo periodo. Allora, visto che ieri mentre aspettavo gli aerei c'era una bella Luna, ho pensato di usare il telescopio per fotografare un soggetto un po' più semplice e relativamente stabile :)

A lua

Moon surface

Moon surface

La Luna

Moon craters

Moon craters

Moon craters

Moon craters

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Moon surface

Moon surface

Moon surface

Moon surface

The Moon

Dettagli sulle fotografie
Le fotografie sono state scattate con una Canon EOS 50D o 400D (con dispositivo per scatto remoto) montata su un telescopio dobson Skywatcher 250/1200, interponendo uno o più moltiplicatori di focale tra fotocamera e focheggiatore (Sigma 1.4X o 1.4X +2X).

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martedì 16 marzo 2010

Contrail Spotting - 14 Marzo 2010

Ultima revisione dell'autore: 11 aprile 2010.

Chi si trovava a Milano domenica 14 marzo ha potuto osservare un certo numero di aerei con scia, fondamentalmente di tipo non persistente, in transito sulla città. La giornata non era ideale per l'osservazione e soprattutto per la fotografia di aerei a causa di una leggera foschia diffusa. La foschia può infatti incidere sulla qualità delle fotografie (ad esempio i codici subalari possono risultare non leggibili), ma in questo inverno avaro di scie anche queste giornate vanno sfruttate al massimo.
Il cielo si è poi pulito lunedì (montagne ben visibili e osservazione di numerose scie). Oggi, martedì, la giornata è iniziata con il cielo coperto ma sta migliorando.
Vediamo allora delle fotografie di aerei di linea con scia fotografati domenica ed una breve analisi dei dati atmosferici della giornata.

Germanwings Airbus A319
GermanWings Airbus A319

Ryanair Boeing B737-800 (immancabile)
Ryanair Boeing B737-800

Lufthansa Airbus A321
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Lufthansa Boieng B737
Lufthansa B737

Airberlin Boieng B737
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Rossiya Russian Airlines Airbus A319
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Airfrance Airbus A319
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Aeroflot - Russian Airlines Airbus A321
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Ancora lui: Ryanair Boeing B737-800
Ryanair Boeing B737-800

Un altro "frequent flyer" dei nostri cieli: l'EasyJet Airbus A319
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Vediamo infine l'analisi dei dati atmosferici di domenica alle ore 12Z. Temperature basse in quota (punta di -64°C) e umidità al limite della saturazione (dopo correzione Miloshevich). Erano presenti condizioni nette per la formazione di scie di condensazione.

Diagramma di Appleman - 14 Marzo 2010 12Z


Grafico umidità relativa/temperatura - 14 Marzo 2010 12Z


Grafico umidità relativa/temperatura corretto - 14 Marzo 2010 12Z


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lunedì 8 marzo 2010

Contrail spotting - 6 Marzo 2010

Sabato 6 marzo è stata una giornata interessante per quel che riguarda l'osservazione di scie di condensazione d'aereo a Milano. Nel post odierno vediamo alcune foto di aerei di linea in volo su Milano ed una breve analisi dei dati atmosferici della giornata, caratterizzata da scie di tipo non persistente.
Iniziamo con le fotografie degli aerei.

Lufthansa Airbus A321
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Swiss International Airlines Airbus A320 HB-IJL
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Vueling Airbus A320
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Rossiya Russian Airlines Airbus A319 VP-BIT
IMG_2863g

Norwegian Boeing B737-300
Norvegian B737

Transaero Boeing B767-300 EI-UNF
Transaero B767-300

El Al Israel Airlines Boeing B777-200
El Al Israel Airlines B777-200

Alitalia Airbus A319 I-BIMC (bassa quota, direzione Malpensa)
A319 I-BIMC

Vediamo ora il diagramma di Appleman relativo ai dati atmosferici della giornata:



Dal grafico si nota che i valori di temperatura nella zona tipica di volo (area grigia nel diagramma) ricadono nella zona always contrails. Erano dunque presenti le condizioni per la formazione di scie alle tipiche quote di volo. I valori di umidità, soprattutto sopra i 10000 metri, erano bassi confermando la non osservazione di scie persistenti.

La semplice metodologia di analisi qui mostrata (utilizzo di un dispositivo fotografico ad alta focale -telescopio o teleobiettivo- e analisi dei dati atmosferici) permette di identificare gli aeromobili che rilasciano scie (riuscendo in certi casi a leggere la marca identificativa subalare) e di verificare la presenza delle condizioni atmosferiche per la formazione di scie. Chiunque avesse delle perplessità sulla natura di scie o aerei potrebbe usare questa metodologia per verificare i propri dubbi. La contemporanea osservazione di misteriosi aerei non riconoscibili e la presenza di scie non previste dai dati atmosferici potrebbe sostenere i dubbi, mentre l'osservazione di normali aerei di linea e scie previste dai dati atmosferici potrebbe allontanarli.

PS
Scie anche domenica, anche se pochissime. Il cielo, come da previsione, era coperto. Solo a fine giornata nel tardo pomeriggio una breve schiarita ha permesso l'osservazione di qualche scia.

Swiss International Airbus A321 HB-IOF
hbiof
IMG_3572s

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mercoledì 3 marzo 2010

Contrail Spotting - Febbraio 2010

Ultima revisione dell'autore: 11 aprile 2010.

Il mese di febbraio 2010, dopo un gennaio da dimenticare, ha offerto delle buone giornate per l'osservazione di scie di condensazione a Milano. Nel post odierno riporto alcune foto significative ed una breve analisi dei dati atmosferici del 13, 20, 21 e 27 febbraio. Viene in particolare trattato l'argomento della discrepanza tra dati atmosferici e tipologia di scia osservata, testando il nuovo software, non ancora rilasciato, per la correzione dei dati di umidità relativa a firma MarcoVI & MarkoGTS.

Sabato 13 febbraio. La giornata è stata caratterizzata dal passaggio di aerei con scia di tipo non persistente con durata di pochi secondi.

Gazpromavia Boeing 737-700 RA-73004
Boeing 737-700 Gazpromavia RA-73004

Transaero Aerlines Boeing B767-200
Transaero Boeing 767 with contrailsTransaero Boeing 767 with contrails

Red Wings Tu-204RA 64050
Red Wings Tu-204 RA 64050

Air France Airbus A321 F-GTAV
Air France Airbus A321 F-GTAV

L'analisi* dei dati atmosferici della giornata (Diagramma di Appleman, Grafico umidità relativa/temperatura) indica che il 13 febbraio erano presenti le condizioni per la formazione di scie di tipo non persistente, confermando quanto osservato. Interessante notare che già a 7941 m, quindi al di sotto dei fatidici 8000 m, erano presenti le condizioni per la formazione di scie**.

Sabato 20 febbraio. La giornata è stata caratterizzata dalla quasi totale assenza di scie. Ho visto solo due aerei con scia fotografandone uno. Interessanti invece le iridescenze nelle nuvole che permettono di ottenere foto molto particolari.

Iridescenze
IridescencesIridescences

Brussels Airlines BAE Systems Avro 146-RJ85. Nella foto anche un A321 di passaggio.
IncontriBrussels Airlines BAE Systems Avro 146-RJ85

L'analisi dei dati atmosferici della giornata (Diagramma di Appleman, Grafico umidità relativa/temperatura) indica che erano presenti le condizioni per la formazione di scie dagli 8500 ai 8900 metri circa. L'umidità relativa era alta, a livello della saturazione su ghiaccio considerando un errore del 10%.

Domenica 21 febbraio 2010. La giornata è stata finalmente caratterizzata dalla presenza di scie di tipo persistente. Ho osservato passaggi di aerei con scia in transito sulla città ed anche di aerei a bassa quota in direzione Malpensa. Per questa giornata lascio al lettore il divertente compito di identificare gli aerei che appaiono nelle fotografie :P

Aerei a bassa quota (direzione Malpensa)
Emirates Boeing 777-36N/ER A6-EBN
Korean Air Cargo Boeing 747-4B5F/SCD HL-7462
Korean Air Cargo Boeing 747-4B5F/SCD HL-7462

Aerei con scia in transito su Milano
IMG_1682d
IMG_0475
IMG_1791sd
IMG_1591u

Scie persistenti osservate nella giornata.
IMG_1841h
Persistent contrail
IMG_1896

L'analisi dei dati atmosferici della giornata (Diagramma di Appleman, Grafico umidità relativa/temperatura), caratterizzata da temperature molto basse con punte di -63°C, mostra che il 21 febbraio erano pienamente presenti le condizioni per la formazione di scie di condensazione. Le scie osservate erano di tipo persistente e questo vuol dire, come ormai tutti sappiamo, presenza in quota di aria sovrasatura rispetto al ghiaccio. Tuttavia, se osserviamo i dati di umidità relativa registrati dalla sonda vediamo che non si raggiungeva la saturazione, neanche con un errore del 10%.
Si tratta di un'incongruenza già osservata in passato sulla quale mi ero ripromesso di tornare. E' noto che le sonde soffrono di un errore e la letteratura sull'accuratezza delle sonde è vasta. MarcoVi e MarkoGTS (ai quali vanno i miei complimenti per l'ottimo lavoro svolto) hanno da poco sviluppato un utilissimo programma che permette di correggere i valori di umidità relativa della sonda Vaisala RS92 (usata a Milano) in base al lavoro di Larry M. Miloshevich e coll. (1) conoscendo l'elevazione del sole all'ora del radiosondaggio. Ho pensato quindi di testare tale software.

Sottolineo che i risultati qui presentati sono semplicemente un test del software e un primo tentativo di risolvere il problema dell'incongruenza tra dato osservato/dato previsto. Ricordo anche che sarebbe auspicabile che il programma e il metodo di calcolo venisse verificato da un esperto del campo, magari dallo stesso Miloshevich. Ricordo infine che la correzione di Miloshevich non andrebbe applicata per radiosondaggi effettuati in giornate nuvolose (1). Teniamo dunque ciò in conto durante le prossime analisi e prendiamo quindi tutti i risultati con cautela.

Utilizzando il software ho verificato cosa cambia ai valori di umidità relativa del 21 se applichiamo la correzione.

Grafico umidità relativa/temperatura corretto.

Dal grafico notiamo che i valori corretti di umidità relativa eccedono in alcuni punti la saturazione su ghiaccio. In base ai dati corretti possiamo dunque prevedere la formazione di scie persistenti e potremmo dunque superare l'incongruenza.
E' interessante notare che anche se applichiamo la correzione Miloshevich di ai dati di sabato 20, otteniamo valori di sovrasaturazione. Stupisce in questo caso il non aver osservato aerei con scie persistenti nella giornata (a parte una nuvola isolata simile ad una scia). Ci troveremmo cioè di fronte a un'altra possibile incongruenza: assenza (o limitata presenza) di scie persistenti con umidità sopra saturazione! Tentativamente, una prima possibile spiegazione per questa incongruenza potrebbe essere che la persistenza quel giorno era confinata a quote "basse" non molto trafficate, ma la questione è ovviamente tutta da discutere.

Sabato 27 febbraio. La giornata è stata caratterizzata sin dalla mattina dalla presenza di cirri diffusi. A metà mattina sono apparse scie di tipo persistente e nel pomeriggio il cielo è stato coperto da un cirrostrato. Sono stati visibili fenomeni di iridescenza.

CSA Czech Airlines A320
Contrail
Contrail
CSA Czech Airlines

Scie persistenti. Sono chiaramente visibili la scia primaria (caratterizzata da anelli e vortici) e la scia secondaria, indice di aria sovrasatura
Contrail close up
Contrail close up

Fenomeni di iridescenza: sundog e alone (notare nella foto con alone la scia persistente con ombra).
Sun dog
Contrail, shadow and halo

L'analisi dei dati atmosferici della giornata (Diagramma di Appleman,Grafico umidità relativa/temperatura) mostra che sabato 27 erano presenti le condizioni per la formazione di scie ma, di nuovo, l'umidità registrata non era sopra saturazione.
Utilizzando la correzione di Miloshevich, osserviamo nuovamente la presenza di aria sovrasatura.

Grafico umidità relativa/temperatura corretto.

In conclusione, il mese di febbraio ha offerto interessanti spunti di riflessione sulle scie di aereo. Il programma di MarcoVi e MarkoGTS, in particolare, potrebbe essere estremamente utile per dare una risposta alle incongruenze che si osservano talvolta tra dato registrato e dato osservato.

Note
*Per affrontare l'analisi dei dati atmosferici sono necessarie alcune considerazioni.
L'argomento è molto complesso e una sua trattazione esaustiva esula dagli scopi di questo blog. Quello che mi prefiggo di fare è mostrare una semplice metodologia, a chi ne fosse interessato, per verificare da terra, pur con grossi limiti, la teoria scientifica di formazione delle contrails.
Per quanto riguarda le radiosonde sarebbe necessario ricordare che: i) le sonde possono misurare i parametri in punti distanti dal punto di lancio; ii) le sonde misurano i valori in una decina di punti nello spazio nella tipica quota di volo ma nulla ci dicono di tutto il resto dello spazio; iii) i dati della sonda andrebbero confrontati con le scie osservate nel momento in cui la sonda è in quota (la sonda raggiunge i 10mila metri intorno alle 12:30) poichè le condizioni atmosferiche possono variare rapidamente.
E' quindi necessario prendere l'analisi dei dati atmosferici con la giusta cautela. E' ovvio che il modo giusto per verificare la teoria scientifica sarebbe quello del flying test (misurare cioè i parametri atmosferici dove l'aereo sta volando) ma al momento non lo possiamo fare.
**Dato verificato con il programma Contrail Forecasting di MarcoVi (differenza tra T critica e T ambientale di 1,45°C). Il programma, basato sul lavoro di Schrader aggiornato ai motori ad alto bypass, permette di calcolare con precisione la temperatura critica di formazione delle contrails).

Referenza
(1) Miloshevich, L. M., H. Vömel, D. N. Whiteman, and T. Leblanc (2009), Accuracy assessment and correction of Vaisala RS92 radiosonde water vapor measurements, J. Geophys. Res., 114, D11305, doi:10.1029/2008JD011565.

Nota sul copyright.
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