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I visitatori del cielo (sintesi)

I visitatori del cielo

guida all'aria per l'uomo volante

Hubert Aupetit
appunti di Tiberio Galletti

Questa è la sintesi schematica del libro "I visitatori del cielo - guida all'aria per l'uomo volante" di Hubert Aupetit (1990). Durante la lettura di questi "appunti" noterete dei numeri in alto a destra di alcune parole: questi numeri stanno ad indicare la pagina alla quale, nel testo originale, potete andare a consultare l'argomento: ciò si rivela utile per approfondimenti, verifiche e -perché no?- correzioni di miei errori (se avete errori da farmi presenti, contattatemi) Troverete anche delle mie "intromissioni": sono le note originali di quando ho letto il testo, ho ritenuto giusto lasciarle per far sì che la sintesi fosse spontanea, naturale.

materiale soggetto a diritto d'autore, vedi le note su aiuto e legenda del sito


Scale15:

  • climatologica: regioni, nazioni, continenti

  • meteorologica (sollevato nell'aria) o sinottica (visione d'insieme): diametro dozzine - centinaia di km (distanza tra le stazioni di osservazione)

  • aerologica (relativa alla scienza dell'aria): diametro centinaia – migliaia di metri

  • micrometeorologica: centimetri – dozzine di metri


Pressione atmosferica23: 500km d'aria pesano quanto 76mm di mercurio (pressione standard, 1013,25hPa). 1hPa (pressione da 100 newton (=~ 10kg) su superficie 1m^2) = 1mb.

oscilla tra 950 – 1050hPa. Strumenti: barometro, barografo (-> barogramma). Importante per studiare/prevedere i fronti. Con l'altitudine cala circa 12hPa/100m (*****************750hPa 2000m*************), più l'aria è densa (es. fredda) e più la pressione cala in fretta.


Altimetro27 (barometro graduato in m o ft (30,48cm)), nelle carte aeronautiche centinaia di ft (FL30=3000ft, 900m). Attenzione può sbagliare di +-10% per colpa della temperatura

Altezza -> rispetto ad un altro punto dato

Altitudine -> assoluta

La pressione varia nello spazio29: stessa ora, stessa altitudine, luoghi diversi -> pressione diversa; causa dei movimenti dell'atmosfera.

Anticicloni -> l'aria si accumula, pressione alta; spostamento ed evoluzione lenti

Depressioni (cicloni) -> l'aria si espande, pressione bassa

Carta isobarica31, pressioni dei vari luoghi (riportate al livello del mare), unite le registrazioni con stesso valore. Anticiclone -> montagna, depressione -> saccatura, dorsale -> cresta, thalweg -> valle, colle -> colle, palude barometrica -> pianura o piano.

4000-4500m (3000-3500m per soggetti sensibili) -> ipossia.

Forze aerodinamiche proporzionali a densità dell'aria e velocità al quadrato33 -> più fa caldo e più il decollo è in alto, più la velocità di corsa deve essere alta per decollare!


Temperatura35: Celsius/centigradi (°C), Fahrenheit (°F), Kelvin

una parte di radiazioni solari sono disperse in atmosfera (in media il 25%); colori del cielo42:

  • blu -> il colore blu è quello più soggetto a rifrazioni, diffrazioni, riflessioni quindi si ferma a dipingere il cielo, le altre radiazioni arrivano a terra. (blu scuro, vento forte, probabile peggioramento; blu chiaro luminoso, persistenza bel tempo)

  • scialbo -> impurità (es. sopra la città) bloccano tutte le radiazioni

  • rosso intenso (alba/tramonto) -> grandi lunghezze d'onda (rosso) sono le più soggette a rifrazione, bel tempo

  • rosa chiaro, giallo, grigio-giallo: al tramonto, massa nuvolosa/umida a Ovest che diminuisce la rifrazione. peggioramento (ammenoché non sia appena passata una perturbazione)

percorso Sole: estate NE-S-NO, inverno SE-S-SO

UTC, TU, GMT: ora di Greenwich; noi in inverno siamo a UTC+1, in estate (ora legale) UTC+2

fenomeni di scambio energetico45 (trasferimento del calore dovuto all'irraggiamento solare):

  • effetto serra

  • conduzione: progressiva trasmissione del calore all'interno di un corpo (soprattutto nei solidi, molecole molto vicine; poco nei liquidi, ancora meno nei gas). Nell'atmosfera, conduzione apprezzabile solo raso terra, in caso di netta differenza di temperatura tra suolo e aria

  • convezione: propagazione del calore per trasporto di materia (soprattutto nei gas). Principale fattore equilibratore degli squilibri di temperatura sulla terra dovuti alla differente reazione dei vari suoli all'irraggiamento solare. In atmosfera, le termiche sono un fenomeno di convezione, anche l'aria richiamata dalle termiche provocano convezione, orizzontale (avvezione).

  • evaporazione:


zone dell'atmosfera49

  • 0..10km -> troposfera: fenomeni convezione atmosferica, quasi tutti fenomeni meteo

  • 0..2000m: fascia turbolenta: risente dei rilievi, temperatura in irregolare diminuzione

  • 2000m..: gradiente termico 0,6°C/100m circa

  • 10..40km -> stratosfera: temperatura in aumento (per l'assorbimento degli IR e UV), aria molto secca, molto ventosa (fino a 250km/h) e turbolenta, rare le nubi, jet stream (correnti a getto)

  • 40..50km -> (10 km di spessore medio), tetto di depressione ed anticicloni. Brusca inversione termica

  • 50-55..km -> ionosfera: aurore boreali, tempeste elettriche, stelle cadenti, temp. anche > 500°C


umidità51: quantità di acqua contenuta nell'atmosfera sottoforma di vapore.

Vapore acqueo -> non si vede (ciò che si vede è nebbia, nube o vapore condensato, non v. acqueo), gas, come idrogeno e ossigeno. Si liquefà sotto i 100°C ammenoché non sia fortemente diluito in altri gas. v. acqueo (0,8kg/mc) più leggero dell'aria (1,25kg/mc) -> aria umida più leggera dell'aria secca. L'acqua si trasforma in v. acqueo per riscaldamento.

Calore latente di condensazione53; v. acqueo -> importante mezzo di trasferimento di calore dal suolo all'aria)

  • evaporazione: consuma energia

  • condensazione: libera nuovamente energia (la stessa consumata nell'evaporazione)


quantità di v. acqueo contenibile dall'aria: limitata, variabile in base a temperatura e pressione.

punto di rugiada53: temperatura alla quale portare l'aria per far condensare il v. d'acqua in essa contenuto (temperatura in cui l'aria satura: ogni ulteriore apporto di v. acqueo produce condensazione). Varia in base alla pressione: se si sale di quota il p. di rugiada si abbassa.

umidità54 assoluta: g di vapore acqueo / mc d'aria

umidità relativa: % di v. d'acqua contenuto rispetto al massimo contenibile (rispetto alla saturazione), negli strati medio-bassi più si sale e più aumenta (diminuisce la temperatura); più in alto, nonostante la diminuzione di temperatura, diminuisce (10km..).

Per condensare il vapore acque ha bisogno di supporti (polvere, cristalli di sale..), se non ci sono -> sovrassaturazione (umidità relativa > 100%, anche di molto); condensazione scia aerei (aria sovrassatura, portano polvere -> condensazione)


stabilità, instabilità57

espansione -> raffreddamento

compressione -> riscaldamento


condensazione per raffreddamento, dovuto a

  • innalzamento (espansione, in quota c'è meno pressione)

  • nube convettiva: se innalzamento dovuto a differenza di temperatura

  • nube orografica: se innalzamento dovuto alla spinta del vento contro un rilievo

    più l'aria è umida più la condensazione avverrà a bassa quota

  • avvezione (spostamento su una superficie fredda); nebbia d'avvezione

  • raffreddamento dovuto ad altri fattori: esempio il calar del sole (aggiunta mia ************)


evaporazione per riscaldamento, dovuto a:

  • abbassamento: nube costretta a scendere di quota; esempio: nube spinta dal vento in giù dietro alla montagna (tipo Foehn), fenomeno generalizzato di discendenza (subsidenza, tipico degli anticicloni)

  • avvezione: spostamento su superfici più calde (********aggiunta mia)

  • irraggiamento solare (********aggiunta mia)


gradiente di temperatura59:

  • riduzione di temperatura dell'atmosfera con l'aumentare della quota (serie di misure meteorologiche, con sondaggi di temperature effettuate con pallone-sonda/aereo); standard teorico -> 0,6°C/100m

  • raffreddamento particella d'aria ascendente (adiabatico, o meglio pseudo-adiabatico61)

  • gradiente secco: 1°C/100m; quasi indipendente da temperatura e umidità relativa della particella

  • gradiente saturo: 0,5..0,8°C (0,6°C standard)/100m, perché il calore latente si libera con la condensazione riscaldando parzialmente l'aria


Foehn: l'aria sale lungo il rilievo, raffredda, condensa, scarica acqua (pioggia), poi riscende ed è più calda (nel tratto ascendente è più umida quindi il dislivello in gradiente umido è maggiore rispetto a quello compiuto nel tratto discendete)


se temperatura <0°C -> non è detto che le goccioline della nube ghiaccino; possono rimanere liquide (sovraffusione) fino a quando non ne viene rotto l'equilibrio da impatto o polvere


stabilità/instabilità63: fenomeni convettivi ammortizzati/amplificati

dipende dal gradiente termico verticale:

  • stabile: gradiente termico verticale ..0,6°C/100m

  • selettivamente instabile: gradiente termico verticale 0,6..1,0°C/100m; stabile per l'aria secca, instabile per la satura

  • instabile: gradiente termico verticale 1,0..°C/100m


nubi67: insieme visibile di goccioline d'acqua e/o ghiaccio in sospensione nell'atmosfera

(se di ghiaccio: aspetto liscio e fibroso, se d'acqua: fa volute)

più la nube è spessa, più la base è scura

se la base è scura significa che la nube è spessa oppure che è in ombra (di un'altra nube)

la nube può essere chiara nonostante lo spessore (dipende dalla disposizione del sole nel cielo)

nube: insieme di goccioline con diametro 0,008..0,1mm (di solito circa 0,02mm) che cadrebbero a qualche cm/s se in aria calma, ma in nube c'è ascendenza; se le goccioline hanno diametro >0,1mm cadrebbero con velocità di circa 1m/s quindi cadono come pioggia perché non trovano ascendenze sufficienti a sostenerle. Fiocchi di neve e cristalli di ghiaccio: stesso peso della pioggia ma i contorni frastagliati fanno attrito rallentando la caduta


precipitazioni71:

il processo di condensazione continua durante la pioggia, ciò rialimenta la nube (piove molta più acqua di quella contenuta in origine dalla nube); quindi ogni precipitazione è causata da ascendenza e, di conseguenza, la precipitazione cessa non quando la nube ha scaricato ma quando l'ascendenza muore.


classificazione73:

  • genere, indispensabile al pilota:

  • livello:

    • superiore (da noi: 5..13km): cirro-

    • medio (da noi: 2..7km): alto-

    • inferiore (0..2000m): - (senza prefisso)

  • forma:

    • coltre continua: -strato

    • in ammassi: -cumulo

    • “grossa nube” he si sviluppa per più livelli: -nimbo

  • specie, utile al pilota:

    fibratus (a fibre), uncinus (a colpo d'unghia), spissatus (a spiga), castellatus (a torri di castello), floccus (a fiocchi), stratiformis (in strati), nebulosus (in masse compatte), fractus (a schegge), humilis (modesto), mediocris (medio), congestus (grande), calvus (calvo), capillatus (capelluto), lenticularis (a lente), pannus (a brandelli).

  • varietà:

    di solito espressa, nei bollettini, chiaramente con una frase


10 nubi da ricordare75

livello superiore: composte soprattutto da cristalli di ghiaccio; aspetto bianco, simile a seta, più o meno fibroso. Spesso fenomeni d'alone, debole opacità, non presentano ombre proprie. Causate da scivolamenti d'aria (es. fronte caldo) o da turbolenze

  • Cirrus(Ci): isolate, filamenti bianchi, a colpo d'unghia, non hanno ombra né danno ombra a terra. Rivelano presenza e direzione di vento forte in quota. Preannunciano l'arrivo di una perturbazione (lì e più a Sud)

  • Cirrocumulus(Cc): banco o strato sottile di piccole nubi molto bianche, brillanti, senza ombra propria, composta da elementi molto piccoli a forma di granuli o sfere, saldate o no, disposte molto regolarmente. Larghezza degli elementi: < 1° (larghezza del dito mignolo teso all'estremità del braccio). Segnalano perturbazione a Nord. Anche scia degli aerei

  • Cirrostratus (Cs): velo tenue traspearente, fibroso o serico, copre interamente/parzialmente il cielo. Subentra ai Ci. Il cielo impallidisce, ma non nasconde i contorni di sole/luna né le ombre degli oggetti sul terreno (quado il sole è alto più di 30°). Alone di 22 ° (girodita della mano divaricata)

livello medio: principalmente goccioline d'acqua, la sommità talvolta cristalli di ghiaccio

  • Altocumulus (Ac): banco o strato di nubi bianche a righe, stessa organizzazione dei Cc ma con elementi più grandi (5 gradi, tre dita). Ciotoli, lamelle, rotoli, saldati o no. Talvolta si indovina il Sole, talvolta con una corona con interno verde e esterno rosso. Ac lenticolaris, castellatus, floccus...

  • Altostratus (As): velo più basso e spesso dei Cs. Spesso segue i Cs. Strati, fibrosi od uniformi, copre aprzialmente/totalmente il cielo, grigio o bluastro. Senza aloni (talvolta il sole si intravede) e ombre degli oggetti al suolo. Può diventare nero, e piovere/nevicare un po' (allora base nube nebbiosa). Nasce da scorrimento ascendente di massa d'aria umida

livello inferiore: goccioline d'acqua, talvolta pioggerellina

  • Stratocumulus (Sc): banchi o strati di lastre, ciotoli o rotoli. Possono saldarsi; raramente pioggia, saltuariamente pioggerellina. In massa d'aria umida e turbolenta (vortici spingono l'aria in alto fino alla condensazione)

  • Stratus (St): come una nebbia che non tocca il suolo. Spesso è nebbia che si stacca dal suolo per il riscaldamento diurno. Anche ne''aria calda e umida del settore caldo fino a quando arriva il fronte freddo. Oppure in coda, ai primi movimenti convettivi. Se il sole è totalmente invisibile significa che è spesso 4-500m, se il sole si vede come un disco lo spessore è inferiore a 100m. Spesso sopra (alta montagna) ci sono condizioni buone. Pioggerellina se spessore >500m; se invece piove, piove da nubi più grosse al di sopra dello St.

nubi a grande sviluppo verticale81: base, generalmente, nel livello inferiore (Ns se stabile, Cu e Cb se instabile)

  • Nimbostratus (Ns): strato nuvoloso spesso e grigio, di solito molto scuro, segue spesso gli As. Sfumato dalle precipitazioni più o meno continue; spesso piccole nubi frastagliate sotto la base segnalano la turbolenza nei presso della base. Pioggia interminabile e neve, fa buio. Spessa fino a 5km, estesa fino a centinaia di km. Spesso è il prolungamento dell'As verso il basso

  • Cumulus (Cu): nubi distinte, dense, a contorni netti, sviluppo verticale a mammelloni, cupola o torri con la parte superiore che germoglia come un cavolfiore. Parti al sole bianche splendenti. Base scura, orizzontale. Talvolta frastagliati. Causati da ascendenze termiche. Nascono al mattino, si sviluppano, si disfano la sera. Cu humilis (debole sviluppo verticale, appiattiti), Cu mediocris (moderato sviluppo verticale -un livello- con protuberanze, senza precipitazioni), Cu congestus (importante sviluppo verticale -due livelli-, aspetto a cavolfiore, possibilità di acquazioni)

  • Cumulonimbus (Cb): nube densa e potente, a estensione verticale considerevole -tre livelli-, a forma di montagna o di torri. Parte della sommità è liscia, fibrosa o striata, quasi sempre appiattita, a forma di incudine (Cb capillatus) o vasto pennacchio (Cb calvus se sommità arrotondata). Sotto, spesso, nubi basse frastagliate (pannus). Evoluzione del Cu congestus, con sommità ghiacciate, lisce, fibrose o striate (simili ai Ci), favoriscono le idrometeore. Violenti acquazzoni di pioggia, neve, ghiaccio. Incredibilmente turbolenta; la turbolenza può arrivare fino a 20km di distanza. In fuga, evitare soprattutto il sottovento.


nuvolosità87: espressa in /8

plafond: altezza della base (espressa solo quando nuvolosità >2/8); se più strati nuvolosi superano 2/8 ciascuno allora si indicano i plafond di ognuno (es: “3SC013 3CS250” = 3/8 Sc 1300ft, 3/8 Cs 25000ft). Plafond variabile anche in poco tempo o in poco spazio (influenzato anche da esposizione e natura del suolo: terreno caldo o elevato -> plafond più alto)

visibilità: distanza alla quale si distingue la natura di un oggetto, di giorno, e una sorgente luminosa di intensità convenzionale posta al suolo, di notte. Si indica il minor valore rilevato se diverso nelle diverse direzioni.


nebbia91: se visibilità orizzontale al suolo < 1km (um. relativa 100%, minuscole goccioline + impurità)

  • nebbia d'irraggiamento: durante notti calme e chiare, in atmosfera fresca e stabile, spesso anticiclonica (spesso dall'autunno, al II giorno dopo il passaggio di una serie di perturbazioni). In atmosfera umida e instabile “circolo vizioso nebbia – convezione”93

  • nebbia d'avvezione: aria calda e umida scivola su superficie fredda, oppure due masse d'aria umida ma non satura, di temperatura differente, si incontrano formandone una terza satura. Spesso sugli specchi d'acqua

  • nebbia orografica o di pendio: l'aria è spinta dal vento su un pendio e si alza fino a condensarsi (in questo caso: nebbia, St o Cu orografici)

  • nebbia d'evaporazione: evaporazione di uno specchio d'acqua caldo in aria fredda

  • nebbia durante una precipitazione: pioggia calda in aria fredda; la pioggia evapora. satura l'aria e condensa

  • nebbia di ghiaccio: temperature =quasi= 30°C, vapore acqueo che si sublima passando direttamente allo stato solido (ghiaccio) su delle impurità. Solo nei paesi molto freddi.


foschia37: se visibilità orizzontale al suolo 1km..9km (turba atmosferica che diminuisce la visibilità)

  • foschia secca: umidità relativa <60%. Zone inquinate, giorni stabili sotto l'inversione; spesso forma uno strato nero..violetto sull'orizzonte

  • foschia di sabbia: particelle di sabbia molto fini residui di vortici, venti, muri di sabbia. Spesso portata dai venti in quota -> buona visibilità a terra, scarsa in quota


meteore99: fenomeno meteorologico diverso dalla nube (diverso da meteoriti)

  • idrometeore

    • pioggia: particella d'acqua liquida diametro di solito >1mm, fino a 7mm (acquazzone)

    • pioggia gelata: pioggia le cui gocce congelano a contatto con suolo, oggetti, aerei..

    • pioggerellina: gocce diametro <0,5mm; fa aerosol; può anche ghiacciarsi

    • neve: cristalli di ghiaccio esagonali oppure, meno spesso ramificati o a stella

    • neve arrotolata: granuli di ghiaccio, bianchi, opachi, sferici/conici simili alla neve

    • neve in grani: come n. arrotolata ma in granuli più piccoli, appiattiti e allungati

    • nevischio: granuli di ghiaccio, trasparenti/translucidi, sferici/irregolari, diametro <5mm, rimbalzano e fanno rumore quando cadono su superficie dura

    • grandine: globuli o pezzi di ghiaccio, diametro di 5..50mm o più

    • spruzzi: goccioline alzate dal vento su specchi d'acqua, di solito dalle creste delle onde, e trascinate fino ad una certa altezza

    • rugiada: deposito di gocce d'acqua che si forma dalla condensazione del vapor d'acqua su oggetti divenuti più freddi dell'aria circostante

    • brina: strato più o meno opaco di cristalli di ghiaccio che si formano sugli angoli/spigoli sopravento di oggetti immersi in nebbie o nubi in sovraffusione (temperatura <0°C).

    • verglas (patina di ghiaccio): strato di ghiaccio su oggetti investiti da pioggia sovraffusa

    • tromba: colonna/cono nuvoloso invertito, sotto la base di una nuvola. Gira in senso ciclonico (orario)

  • litometeore:

    • foschia secca

    • fumo

    • tempesta di polvere/sabbia: particelle di polvere/sabbia sollevate a grande altezza da vento violentissimo (aspetto di una larga ed alta muraglia)

    • dust devil: particelle di polvere/sabbia sollevate da ascendenza, colonna vorticola. Alla fine della mattinata, all'apparire delle prime termiche

  • fotometeore

    • alone: rifrazione/riflessione di raggi solari/lunari attraverso cristalli di ghiaccio sospesi

    • corona: serie unica o multipla di anelli colorati centrati sull'astro, diamtro abbastanza piccolo

    • iridescenza: mescolanze di placche colorate/bianche pressappoco parallele al bordo della nube

    • gloria: serie unica o multipla di anelli colorati, all'opposto del sole su nube d'acqua liquida o di rugiada

    • arcobaleno: archi colorati violetto-indaco-blu-verde-giallo-arancione-rosso; generati da luce solare/lunare per rifrazione in gocce di pioggia/nebbia

    • anello di bishop: anello biancastro, centrato sull'astro; bordo interno bluastro, esterno rosso-bruno

    • miraggio: fenomeno ottico, immagini stabili/tremolanti. semplici/multiple, dritte/capovolte, verticalmente ingrandite/rimpicciolite, di oggetti lontani apparentemente riflessi su un piano d'acqua

    • tremolio: agitazione apparente di oggetti osservati; per movimenti convettivi vicini al terreno

    • scintillio: variazioni rapide d'intensità luminosa di stelle o altre sorgenti luminose (terrestri); dovuto ad instabilità

    • raggio verde: verde, a volte con blu/violetto, all'estremo bordo superiore al tramonto o all'alba; dovuto a diffrazione

    • raggi crepuscolari: raggi di luce solare che paralleli sembrano divergere dal punto più lontano della loro traiettoria

  • elettrometeore105:

    • temporale: una/più scariche elettriche atmosferiche (lampo + tuono); centinaia di migliaia di V, tra due nubi, nube e suolo, all'interno della stessa nube, nube e atmosfera limpida

    • fuoco di Sant'Elmo: scarica elettrica, continua o no; intensità moderata; nell'atmosfera da oggetti

    • aurora polare (/boreale): fenomeno luminoso; ionosfera; archi, strisce, veli colorati


venti107: misurato con anemometro (o ventimetro); scala Beaufort108

1 kn = 1miglio nautico / h; 1 miglio nautico = 1 minuto all'equatore (circa 1,8km)

indicata direzione di provenienza; “32012” = vento a 320°, intensità 12 nodi

settore di vento: 90° (+45°..-45° rispetto al nome del settore): da settore NE = da N a E

vento relativo: vento che avverte il pilota in volo (intensità = velocità rispetto all'aria)

virata115: a parità di inclinazione la traiettoria di virata si allarga quando abbiamo vento alle spalle; per avere lo stesso raggio di virata rispetto a terra bisogna stringere quindi inclinarsi di più e perdere più quota: rispetto all'aria non è così, si fanno dei cerchi perfetti mantenendo la stessa inclinazione.**********************non mi torna (penso a sul treno)**************


origine del vento115: aria tende a scendere dagli anticicloni (monti) verso le depressioni (valli) tanto più rapidamente quanto più sono vicine le isobare (quanta più è la pendenza). Il vento si rafforza vicino alle depressioni.

le masse d'aria non si spostano in linea retta anticiclone-depressioni ma sono influenzate da forza di attrito e forza di Coriolis.

Coriolis119: forza di inerzia; perpendicolare alla velocità verso dx nell'emisfero N, sx in quello S

venti:

  • v. teorico (o geostrofico: che gira con la terra)121: aria sottoposta a due forze:la pressione che la spinge dall'anticiclone alla depressione, forza di Coriolis (che è proporzionale alla velocità e, da noi, spinge verso dx); sopra i 1000m queste due forze la fanno da padrone e hanno la stessa intensità, all'incirca. Teorico, regime di equilibrio attorno al quale oscilla il vento reale. Senso orario intorno agli anticicloni, antiorario intorno alle depressioni. Da ricordare per avere un'idea dei venti guardando una carta meteo; orientativamente V (m/s) = 3750 /distanza delle isobare (in km) per isobare distanziate di 5 hPa

  • v. meteo (o di gradiente)123:

    • attorno all'anticiclone la forza centrifuga aumenta la forza del vento senza cambiarne la direzione

    • attorno alla depressione la forza centrifuga diminuisce la forza del vento senza cambiarne la direzione

    vento leggibile dalla deriva dei Cu

  • negli strati bassi125: attrito provocato da ostacoli, convezione, asperità

    l'aria spirala fuori dagli anticicloni e si arrotola intorno alle depressioni. A 1000m di altezza, il vento è mediamente due volte più veloce e 30° più a destra rispetto al suolo. Attenzione: solo gli St bassi rivelano il vento al suolo, le nubi sui 1000m (es: Cu) rivelano invece il v. meteo quindi 30° più a destra (per sapere il vento al suolo togliere 30°). Oltre i 2-3000m c'è un'altra massa d'aria quindi anche le nubi sono animate da altre correnti. Nelle regioni montagnose tutte le quote vanno aumentate (le montagne influenzano , con l'attrito etc, fino a quote maggiori)

gradiente di vento: variazione del vento con (al variare di) la quota

in generale:

  • i venti da O (venti dominanti) aumentano con la quota fino alla tropopausa (solo in occasione delle grandi invasioni siberiane il vento varia di poco)

  • i venti da E diminuiscono con la quota, spesso scompaiono e vengono rimpiazzati da venti da O sopra i 3-4000m

durante il giorno la temperatura degli strati d'aria a contatto col suolo aumenta quindi diminuisce la densità dell'aria ed il vento aumenta (max verso le 14 ora solare). Ciò non vale per gli strati superiori, non influenzati dal suolo. La sera cala specialmente nei giorni sereni (forte raffreddamento del suolo, dopo forte riscaldamento diurno); stessa cosa quando piove.


micrometeorologia130:

turbolenza (discontinuità nel flusso del fluido; disordine) sempre espressa da una raffica (brusco cambiamento di direzione/intensità del vento)

  • vortice -> disorganizzato

  • rotore -> turbolenza attorno ad un asse orizzontale pressoché fisso

gli sforzi in turbolenza sono proporzionali al quadrato della velocità: rallentare in turbolenza (se no si rompe). Non rallentare troppo perché si rischia di perdere la portanza. Quindi è bene volare alla velocità di crociera.

  • t. dinamica: da passaggio del vento su un ostacolo (t. da ostacolo, t. d'onda...)

    aeromobile stabile132: capace di volare ad un'incidenza (dèrapage, inclinazione) costante. L'a. stabile reagisce ad ogni minimo movimento dell'aria per tenere i propri parametri costanti; l'a. meno stabile lascia fare l'aria e, quindi, si muove meno (ma attenzione: può risultare pericolosa).

    fattori133 che influenzano l'intensità della turbolenza:

    • viscosità dell'aria: il fluido si attacca alle pareti dell'oggetto che incontra; il flusso è quindi rallentato in uno strato limite che avvolge l'oggetto; dipende dalla temperatura (+°C, - viscosità); anche il vento laminare su una superficie crea turbolenza

    • velocità del vento135: turbolenza=(velocità del vento)^2. Ci possono essere, comunque, dei casi (forme) che fanno meno turbolenza con venti più forti.

    • densità dell'aria: forze aerodinamiche proporzionali alla densità; la d. dipende da temperatura e altitudine (teoricamente: + °C, -densità; + quota, -densità). Però se bassa densità allora movimenti più veloci quindi non c'è regola applicabile

    • forma dell'ostacolo:

      • sopravento: zona alta pressione (causata dalla compressione dell'aria sull'ostacolo)

      • sottovento: zona bassa pressione, perturba il ricongiungimento dei filetti d'aria

      più la superficie esposta al vento è grande maggiore saranno resistenza e turbolenza; attenzione però: un ostacolo grande crea turbolenze diverse da uno piccolo (migliori?)

    tipi di t. dinamica:

    • t. da ostacolo137: nascono nel sottovento di ostacoli mal profilati (vanno distanti fino a 10 volte l'altezza dell'ostacolo; zona più rischiosa distante 3-5 volta l'altezza); negli strati vicino a terra hanno prevalente asse verticale. Se ostacolo alberi senza foglie, rete etc allora no turbolenza ma brusco calo di vento

    • t. di pendio: con vento forte, vicino ai pendii; alle discontinuità sopravento e nel sottovento. Il vento frontale in decollo può ingannare (rotore), guardare il volo degli uccelli, valutare la regolarità del vento...; talvolta si può pensare ad un rotore invece il flusso è non continuo perché ci sono termiche o la brezza si oppone al vento meteo.

      In caso di atterraggio sottovento scegliere un atterraggio ai piedi del monte-ostacolo. Non volare “mai” sotto la metà dell'altezza del monte

    • t. di valle ed effetto Venturi141:

      • vento perpendicolare all'asse della valle: si verificano vortici; stranamente ascendenti sul versante sopravento e discendenti su quello sottovento (se la valle è incassata -> turbolenza generalizzata). In fondo alla valle rimane l'aria fredda a fare da cuscino tranquillo ammenoché non ci sia vento freddo (allora questo cade fino al suolo e crea tubolenza generalizzata)

      • vento parallelo all'asse della valle: turbolenza lungo le pareti

        • valle -> monte: meno turbolento

        • monte -> valle: più turbolento

        restringimento -> accelerazione vento (principio di Venturi):

        • nel punto di convergenza -> discendenza

        • imbocco e uscita -> ascendenza con vortici importanti

      connessione nubi-orografia

      • squarci sopra le valli con venti traversi

      • scomparsa delle nubi all'imboccatura di una valle se vento scende

      • forte nuvolosità all'imboccatura di una valle se vento sale

    • t. di superficie143: il vento crea sempre piccoli vortici negli strati bassi; se suolo umido e aria instabile si creano St, Sc, Ac, Cc poco spessi e con base regolare

  • t. di nube – nube da t.: nel tratto ascendente di un rotore si può creare la nube di rotore (continuo rinnovamento, non si sposta, poco compatta), anche in cieli con fenomeni d'onda. base indefinita, dimensione ridotta e forma arrotolata -> St di rotore. Nelle nubi l'energia (e, quindi, il disordine) aumenta perché la condensazione rende l'aria più instabile. Turbolenze forte nelle nubi in formazione, specie nei Cu

  • t. di scia145: aeromobile, come una nave, lascia la scia. Turbolenza dovuta soprattutto a resistenza indotta. Scia di aerei/elicotteri rimane per alcuni minuti; attenzione alla deriva della scia. Al decollo aspettare sempre 30s dopo il pilota prima di noi. Le nostre turbolenze sono dissolte presto dalle ascendenze termiche


gradiente e wind shear149:

abbassandosi di quota: vento gira verso sinistra e cala d'intensità

più il vento è forte maggiore è il gradiente (attrito proporzionale alla velocità al quadrato)

più è freddo maggiore è il gradiente (viscosità proporzionale alla massa volumica dell'aria)

se il terreno è accidentato non è detto che ci sia maggior attrito e gradiente (concetto di strato limite). Difficile prevedere l'intensità del gradiente; diffidare dei venti forti, aspettarsi sorprese dai venti deboli, prestare sempre attenzione negli strati bassi. Gradiente spesso accompagnato da vortici. Attenzione in decollo: il gradiente costa 10km/h o più con venti moderati. Dare velocità altrimenti la vela perde portanza e stalla.


Volo dinamico153: quello dell'albatros (picchia in gradiente di vento dietro, cabra di fronte ad un gradiente di vento: in entrambi i casi guadagna energia); difficilmente applicabile al vololibero, ci vorrebbero due fasce separate da una sottile inversione ed animate da venti d'intensità molto diverse.

t. da wind shear155: cambiamento importante e brusco di direzione e/o intensità del vento. Spazio e tempo molto piccoli. Come un colpo di cesoia

  • w.s. frontale157: sulla superficie di separazione tra due masse, con grande turbolenza dovuta allo sfregamento di queste due masse; frequente girando una termica di sottovento quando si arriva al punto in cui l'inversione del vento spacca la termica

  • w.s. per caduta (verticali): sempre violenti. Nelle rapide correnti discendenti dei Cu (spesso con grandi piogge), si ferma a 100-150m dal suolo creando w.s. orizzontali.

    Microbust157: aspetti:

      • violenti

      • dimensione ridotta (sezione < 2km)

      • durata limitata (4-5min, massima intensità 3min)


aerologia162:

ascendenze

  • termiche: causate da differenza di temperatura

  • meccaniche (o dinamiche): causate del vento


(Ascendenze) dinamiche di pendio; importanza fondamentale:

  • forma del rilievo: (es: Fuji Yama non produce dinamica: davanti cuscino d'aria, di lato vento forte, dietro rotori ad asse verticale e, talvolta, ascendenza di confluenza; vento frontale non esiste); un po' di vento sale, un po' passa di lato.

    importanti:

    • inclinazione pendio. Massimo rendimento pendii 90° (mai oltre: pericolo). Massimo rendimento: davanti e sopra alla cima, cala avanti ed in alto, crolla dietro.

    • altezza pendio: se troppo alto l'aria lo aggira (percorso più economico)

    • allungamento pendio167: larghezza / lunghezza: <10 debole. Deve fare barriera al vento

  • direzione del vento: inclinato 45°, ascendenza quasi nulla; scodella raccoglie i venti: sempre vento frontale. Pianura in salita (sollevamento dolce di aria) di fronte ad un rilievo: situazione favorevole

  • intensità del vento: rendimento rimane lo stesso (%), ma se vento>35-40km/h allora cala

  • natura della massa d'aria: aria pesante e stabile sfavorevole, aria leggera e instabile favorevole

volo di pendio169: basta avere componente verticale del vento > tasso caduta; limiti massimi: intensità della turbolenza in zone di montagna e capacità di penetrazione (avanzamento). Evitare di decollare dagli spigoli vivi (turbolenze, rotori). Attenzione al Venturi: con vento forte mai decollare dalla vetta, in volo attenzione sui valichi, dietro la zona di maggiore ascendenza... Controllare il vento173: guardare specchi d'acqua (25km/h alcune crespe bianche, 30km/h tante creste bianche). Volare con margini di almeno 10km/h. Se il vento è più veloce di noi farsi trasportare trasversalmente e, alle brutte, mettersi il vento dietro per evitare la zona dei rotori. Affrontare il vento frontalmente! Anche un incidente è meno grave col vento frontale.

Virate in dinamica di pendio: sempre verso il vento, fuori dal pendio.

Precedenze175

Top Landing175:

  • in delta dietro al decollo, prima della zona dei rotori. Avvicinamento: con vento frontale o quasi , spostamento a granchio. Altrimenti dietro ai rotori

  • in parapendio: mai dietro (come minimo si indietreggia a causa del venturi); sul pendio, ai bordi del decollo; appoggiare i piedi delicatamente (se no si scarica l'aria e se ne perde il controllo)

mettere i piedi in terra con vento frontale.

Ascendenza termica179:

gas sovrariscaldato si dilata quindi sale (legge di Archimede) perché più leggero (aumenta il volume a parità di peso: minor peso specifico)

la foresta respinge la maggio parte dell'energia ricevuta dal sole (riflessione, ma soprattutto evaporazione); la roccia è cattivo conduttore e non evapora quindi quasi tutta l'energia solare viene utilizzata per riscaldarsi in superficie. Per conduzione si formano sacche d'aria calda.

  • poca differenza termica o aria stabile -> effetto mongolfiera (bolle d'aria, dopo un po' hanno consumato tutta la poca energia e si fermano)

  • molta differenza termica o aria instabile -> effetto fuoco da campo (colonne d'aria calda che richiamano aria dai lati per alimentarsi)

  • situazioni intermedie (le precedenti sono solo situazioni limite teoriche)

negli strati bassi si notano tremolii dell'aria che denotano agitazione termica.

ascendenze medie 1..5m/s; diametro qualche..200m; spessore 10..100.1000-2000m; frequenza: nulla con cielo coperto o alta stabilità, di solito <15m.

forme:

  • bolle: (altezza <100m) alla deriva, attorniate da discendenze e turbolenze. Sopra si scende dolcemente, dentro si sale rapidamente, sotto si scende (discendenza). Giornata stabile o poco assolata; oppure all'inizio della giornata convettiva (in mattinata)

  • colonne: la sacca si alza e richiama aria fresca che si riscalda subito. Dura fin quando la fonte di calore non finisce l'energia o una ventata non interrompe l'alimentazione. Quando la fonte si raffredda (perché ha dato) il ciclo termico si interrompe, la colonna parte allora alla deriva. La termica attrae verso sé.

  • situazioni intermedie o complesse (le precedenti sono solo situazioni limite teoriche)

nocciolo184: per centrarlo girare dalla parte della semiala che si alza (o fare un 270° al contrario), se approcciata frontalmente aspettare che il vario inizi a calare. Prima cosa trovare il nocciolo, non salire! Stringere fino a tenere il vario costante poi allargare gradualmente per farlo salire. Regola generale: se vario sale allargare, se il vario scende stringere. Ogni pochi giri ricentrare la termica


variometro ad energia totale***************cercare su internet**********************

più il nostro mezzo vira stretto più si sfrutta la termica; però ogni termica è un caso a sé, e la perdita di quota dovuta all'inclinazione in virata del nostro mezzo talvolta supera l'ascendenza della termica (si scende).

Girare al contrario del senso di rotazione della termica190 -> virate strette con minor inclinazione

Tenere velocità basse191 per avere maggior efficienza (sfruttamento della termica)


regola aerodinamica generale, in assenza di vento meteo

  • rallentare in entrata: vento dietro cala, ascendenza aumenta: aumenta la velocità-aria (energia). No rischio stallo

  • accelerare in uscita: gradiente di v. verticale da positivo a negativo, accelerare per non stallare (per ripristinare l'energia)


sorgente termica: caratteristiche del suolo/corpo:

  • esposizione: importante la perpendicolarità o quasi del sole rispetto alla superficie (con sole a 45° la stessa energia colpisce il doppio della superficie rispetto al sole a 90°): a 12h un pendio esposto a Sud si scalderà di più della pianura sottostante. Pendii preferibili nell'arco della giornata: d'estate NE-E-SE-S-SO-O-NO, d'inverno SE-S-SO. Limpidezza dell'aria: se nell'aria c'è polvere/acqua l'irraggiamento viene bloccato (con 8/8 Cs-As -> energia ridotta al 30% rispetto a cielo limpido)

  • assorbimento191: l'aria si scalda per contatto con suolo o corpi. Caratteristiche di suolo/corpi:

    Albedo: (energia riflessa / energia assorbita). Colori chiari -> albedo alto; scuri -> basso.

  • utilizzazione196 dell'energia (importante che sia nel riscaldare la superficie):

      buon terreno: poco conduttore (verso il sottosuolo) e poco consumatore

      • superfici secche (l'acqua conduce il calore in profondità)

      • minerali (i vegetali consumano molta energia per traspirare)

      • isolate termicamente dal suolo (es: dall'aria di un campo di grano)

      • chiare

Contrasti termici196:

sui rilievi: esposizione elemento più importante

in pianura: natura dei terreni; cercare zone favorevoli o i limiti delle sfavorevoli


Innesco197:la termica si stacca più facilmente con una sollecitazione -altrimenti ci vuole molto contrasto termico- data di solito dal vento oppure da un'auto, un movimento... Il vento trasporta la massa d'aria calda fino ad un punto d'innesco (asperità del suolo) dove si stacca da terra e parte in ascesa. Troppo vento -> molte termichine ma spezzate e basse.

Termiche di sottovento199: l'aria scalda indisturbata accumulando molta energia, quando si stacca è una bomba. Attenzione, con vento forte diventa pericolosa la quota del pendio (violenti wind-shear all'incontro termica-vento meteo) allora l'unica speranza è virare stretti nel nocciolo.


Vedere le termiche guardando:

  • altri uccelli199: molti uccelli sono veleggiatori (avvoltoi, aquile, poiane, gabbiani, cicogne, corvi...); i rondoni (rondini senza coda biforcuta) sono i migliori termicatori perché molto agili e manovrabili (dove sono loro l'aria sale: ci sono gli insetti portati su dalla termica). I rapaci (maggior apertura alare) sono più simili ai nostri apparecchi.


Cumuli201: materializzazione visiva dell'ascendenza che raggiunge la saturazione.

  • termica blu: termica che non raggiunge la condensazione (giornata secca - termiche basse)

  • termica bianca: termica che raggiunge la condensazione (giornata umida - termiche alte)


Cu humilis o mediocris (0..1000m di spessore, cumuli del bel tempo):

  • giornata secca o ascendenza debole: condensa solo il nocciolo quindi dopo un po' si disfa (circa 10s); di solito in mattinata

  • ascendenza discreta: si forma una nube; fasi formazione-disfacimento:

    • 0..10m: fase attiva di formazione: piramide con punta verso l'alto, aspetto brillante e lanugginoso (grande concentrazione di goccioline d'acqua); ascendenza in pieno vigore

    • 10..20m: ascendenza si affievolisce, la nube si gonfia verso l'alto e si riduce la base (le particelle sospinte verso l'alto non sono più rimpiazzate), le particelle smosse dalla turbolenza evaporano, lato esposto al sole diviene meno brillante, la base schiarisce, il Cu si frazione e disfa. Piramide con punta verso il basso.


Caccia di termiche207;

  • curva di stato: stato (temperatura, umidità..) della massa d'aria alle varie quote in un dato momento

  • raffreddamento di una particella in ascesa: gradiente adiabatico secco/saturo, legge termodinamica immutabile


inversione notturna209: durante la notte gli strati bassi sono raffreddati dal suolo; maggior quota, maggior temperatura per dam..hm. Fino a che c'è blocca le termiche facendo passare solo le bombe. Strato convettivo molto limitato (dall'inversione) quindi scalda moto rapidamente. Intelligente partire quando l'aumento della temperatura al suolo subisce un brusco rallentamento (inversione dissolta -> maggior strato convettivo). Si forma anche sulle creste ma di rapido dissolvimento.


strato d'arresto (/inversione anticiclonica): strato molto stabile (inversione/isotermia/debole gradiente) si forma a 6000m poi fluttua 1000-2500m; di difficile bucatura. Cercare di deollare da sopra. Dopo lunghi periodi secchi va a 2-3000m: condizioni buone, oltretutto blocca la degenerazione delle nubi convettive e lo svilupparsi dei temporali.

termiche blu211 (senza condensazione)

  • gradiente stabile: le termiche si raffreddano più dell'atmosfera quindi si spengono in fretta; migliori condizioni 11..13UTC; cercare termiche in zone riparate (+ forti)

  • gradiente instabile: le termiche si raffreddano meno dell'aria quindi l'ascendenza dura o aumenta. Condensazione obbligatoria (c'è sempre un po' d'umidità), se non condensa ha trovato uno strato di arresto/inversione in quota


termiche bianche213:

  • condizioni stabili: la maggior parte delle termiche si ferma prima di arrivare alla quota di condensazione; alcune riescono a raggiungere la saturazione, salgono con gradiente adiabatico saturo e se trovano instabilità selettiva allora salgono fino al prossimo strato d'arresto. Grossi cumuli ma poche termiche portano lassù. Le basi sono irregolari per le forti differenze termiche della massa d'aria poco rimescolata. Possono verificarsi temporali. Se stabilità assoluta solo piccole formazioni nuvolose alle 11-12UTC; brutta giornata per il volo.

  • condizioni instabili: se non c'è un solido strato d'arresto ci sarà sovrasviluppo e temporali:

    • non sovrasviluppo: Cu humulis/mediocris; basi irregolari di mattina, regolari verso 12UTC grazie al rimescolamento termico della massa instabile. Le basi si alzano con la temperatura e con la quota dei rilievi (rilievi sempre più secchi di valli/pianure dove va l'acqua)

    • sovrasviluppo: Cu -> Cu congestus, Cb, temporali


Realtà: non solo differenza termica iniziale; anche vento, turbolenza, attrito, eterogeneità delle massa d'aria...; strati differenti sovrapposti con caratteristiche diverse e in evoluzione continua.

  • giornata seguente un fronte freddo: vento moderato-forte, aria molto instabile, un po' umida (basi molto basse: 1000m in primavera, 1500 estate; in montagna +500..1000m) poi arriva l'alta pressione con la subsidenza che calma tutto in 24-72h:

    • primo giorno strato d'arresto molto in alto: si sviluppano comunque Cu congesti con acquazzoni e condizioni molto violente (troppo per volare)

    • poi lo strato d'arresto scende: le nubi si fermano allo stato di mediocris, l'aria si stabilizza, le basi salgono; bei voli in termica o dinamica

    • dopo l'alta pressione vince e crea atmosfera stabile: condizioni anticicloniche, stabilità. Se l'anticiclone non è forte arriva un po' d'aria fredda e si trova una buona instabilità negli strati bassi. Bisogna cercare la termica in montagna o termiche forti nei versanti esposti al sole

  • se massa instabile negli strati bassi e umida (es: suolo bagnato da precipitazioni): formazioni nuvolose fin dal mattino -> ombra (poche termiche) ma se è caldo e aria secca in quota si disfano lasciando cielo 4/8 di Cu (giornata media)

termiche portano in quota

  • calore: ispessisce e rinforza lo strato d'arresto -> sviluppo verticale ascendenze diminuisce a partire dal pomeriggio

  • umidità: carica di umidità gli strati medi -> temporali (segno premonitore: umidità a 500hPa)


sovradiabatismo215:

gradiente temperatura attesa in prossimità del suolo: -0,7°C/100m di media, dipende da irraggiamento e natura del suolo.

gradiente sovradiabatico: gradiente verticale di temperatura oltre -1°C/100m (g. a. secco); assolutamente instabile, ogni particella che si alza accelera sempre più. Comune in alta montagna, raro in pianura, frequente nei deserti (fino a 1000m)


forma delle nubi217:

in estate: si sviluppano; 16-17UTC (max termiche) le nubi diventano paffute e le dimensioni diminuiscono; base massima altezza

in inverno: basi più basse, aspetto tormentato

forma dell'ascendenza termica:

  • punto di vista legato alla massa d'aria (es: l'occhio del pilota):

    la termica è sotto alla nube, lì va cercata. Basterebbe girare sotto la nube se fosse vento costante; in effetti un gradiente di vento inclina la termica (accelera orizzontalmente le particelle) e questo accade sempre negli strati bassi vicini a terra (le particelle partono con velocità orizzontale 0, poi assumono la velocità orizzontale del vento alle varie quote). Con venti da O la termica si inclina verso E, con venti da E il vento aumenta diminuisce si annulla e poi si inverte (forme strane). Inoltre ci sono anche le variazioni di intensità della termica (se velocità verticale aumenta la termica si raddrizza, se cala si inclina). Il pilota deve stringere con vento dietro e allargare con vento contro per rimanere in una termica deformata da gradiente di vento.*************non solo per questo************* Talvolta (se gradiente debole) anche con vento forte i Cu sono dritti; talvolta le sommità sono spazzolate in una direzione (segno di un forte gradiente a quella quota).

  • se un pilota è a 10m dal suolo: viene da seguire una traiettoria inclinata invece la termica è molto inclinata vicino a terra poi, rispetto all'aria, si raddrizza e la nube che produce è sulla sua verticale (quella scarrocciata è la nube del ciclo termico precedente!)*********verificare*********

termica221: parte dal suolo, le particelle accelerano (in questa fase la termica è inclinata: stringere con vento dietro e allargare con vento in fronte) poi vanno alla velocità della massa d'aria in cui sono quindi, rispetto all'aria, la termica sale verticale quindi non preoccuparsi del terreno e girare alla ricerca del nocciolo


volo sotto le nubi:

lavorare ai bordi pronti a sfuggire se diventa Cu congestus o Cb

fasi del Cu humilis:

  • t: compaiono le prime condensazioni

  • t + 2-3m: conferma: l'ascendenza rinforza e sviluppa verticalmente; anche arrivando bassi si può agganciare

  • t+10m: la base smette di gonfiarsi, l'alimentazione diminuisce, l'ascendenza ha rotto gli ormeggi e il Cu si risucchia l'ascendenza (la cui base sale). Più tardi è, più alti bisogna arrivare per agganciare.

Valutare la fase del Cu per decidere se partire ed andarci sotto (considerare il tempo che ci vuole ad arrivarci)

Dove lavorare223: miglior ascendenza in parte più spessa (di solito più scura). Di solito la parte più attiva è quella “al sole”. Se invece c'è vento: parte migliore è quella “al vento”. Interessante girare anche uno 0 (es: Cu in declino) se il vento ci scarroccia verso dove dobbiamo andare.


Strade di cumuli: con vento moderato..forte. L'aria si scalda, va alla deriva fino ad un punto d'innesco e poi si stacca, nel frattempo altra aria è già pronta per partire alla deriva... termiche a catena -> nubi in serie (strada di cumuli) nel verso del vento. Tra due strade forti discendenze. Fatta la prima base si seguono le ombre per localizzare le successive, e si rifa base sotto ognuna. Queste nubi hanno vita molto più lunga rispetto ai Cu convettivi isolati: perché è il sistema energeticamente più economico. In laboratorio: con vento debole strade perpendicolari al v., con v. moderato strade parallele al vento. Cellule termoconvettive (teoria degli esagoni)225: un fluido riscaldato uniformemente dal basso si frammenta in cellule prismatiche a base esagonale, la corrente sale sulle facce e ridiscende dal centro; se c'è vento scompaiono le facce al vento e le altre si allineano al vento.


La nube investita da grande gradiente di vento ma abbastanza forte per non essere troppo inclinata è un rilievo aerologico227 su cui si può fare dinamica. Occhio però ai venti forti.


Restituzione

dopo una giornata assolata, quando il sole cala, le superfici abbastanza grandi che hanno immagazzinato calore (es: foreste e terreni umidi anche perché aria umida più leggera dell'aria circostante; ma soprattutto rocce/case esposte a O) per un po' continuano a scaldare l'aria anche se più dolcemente. Adatte giornate stabili (la convezione porta via calore e fa rannuvolare)


Curva di stato231:

  • punto di rugiada: temperatura di condensazione di una particella d'aria raffreddata ad aria costante

  • livello di condensazione: altezza alla quale una particella, raffreddata per elevazione (con diminuzione di pressione) raggiunge la saturazione. Sempre inferiore al punto di rugiada misurato al suolo da cui la particella è partita.

curva di saturazione: importante per capire a quale quota condenserà l'ascendenza (in base all'umidità assoluta a terra).

Altezza delle basi235: altitudine in cui si raggiungono adiabatica secca (-1°C/100m) che parte dalla temperatura del suolo e la curva di saturazione (circa -0,18°C/100m) che parte dal punto di rugiada: (temperatura suolo - punto di rugiada suolo)/0,82; talvolta si trova la temperatura del termometro bagnato (o curva blu, o curva delle t') invece della curva di saturazione: sempre tra curva di stato e curva dei punti di rugiada. ******************approfondire t. bagnato******************


emagramma 761: griglia nella quale le curve usuali sono già tutte tracciate

analisi: scarto tra curva blu e curva di stato accentuata -> aria molto secca, no condensazione

temperatura a cui deve partire la termica per bucare lo strato d'arresto -> seguire verso il basso la curva adiabatica secca che parte dalla sommità dello strato d'arresto, nella curva di stato, fino a terra (all'altitudine del decollo); se il risultato è una temperatura impossibile per la stagione bisogna andare a decollare sopra allo strato d'arresto (in montagna, oltretutto saremo favoriti da aria pura e suoli aridi). Una spessa fascia instabile tra due stabili è perfetta se raggiungibile: non permette ai temporali di degenerare.

curve -> nubi239:

  • sondaggio con fasce sature (in cui curve blu e nera si confondono)

    • stabili: base e sommità dello strato -> base e sommità dello strato saturo. St, As, Ns, Cs

    • instabili: nubi cumuliformi con sviluppo pari allo spessore della fascia: base = base della fascia, sommità media = punto in cui la curva diventa assolutamente stabile, sommità massima = livello d'intersezione adiabatica satura che passa dalla base con la curva di stato. Cu, Cb, Sc, Ac

  • sondaggio senza fasce sature (le curve non si incontrano mai)

    • fascia instabile: possono esserci nubi cumuliformi; base = livello di condensazione delle particelle di base dello strato. Sommità media = livello di base della prima fascia assolutamente stabile; sommità massima = livello di intersezione dell'adiabatica satura che inizia dalla base della nube con la curva di stato del sondaggio

    • fascia stabile: niente nubi, al massimo strati sottili


onda241: fenomeno ondulatorio, simile a quello che si verifica in acqua, causato da uno choc all'aria provocato da sollevamento davanti ad un rilievo in presenza di vento moderato..forte; in aria stabile. L'aria oltrepassa la cresta e scende rapidamente lungo il pendio sottovento (anche per effetto della depressione causata dall'aumento di velocità in vetta: Venturi), va più basso di quanto non lo fosse in origine, quindi risale perché trova una pressione maggiore della sua, riprende velocità e risale troppo dove trova pressione troppo bassa quindi riscende. Attraversa più volte il suo livello di equilibrio ma per un po' non ve si stabilizza.

Onda:

  • sommità = cresta

  • fondo = gola

  • cresta - gola = ampiezza; dipende dalla violenza dello choc e dalla curva di stato. Di solito supera 2-300m, talvolta oltre i 1000..1200m

  • distanza tra creste = lunghezza d'onda. Principalmente da velocità del vento (+ vento, onda + lunga), stimabile in (velocità del vento (in km/h)) x 0,16; negli strati bassi 2..15km.

Velocità verticali: 5m/s (eccezioni: 15..20km/h)

estensione dell'onda:

  • larghezza: in base alla larghezza dell'ostacolo (300km nelle Alpi orientali)

  • altezza: raggiunge correntemente il livello della tropopausa talvolta sollevandola

  • profondità: anche oltre 100km per i fenomeni importanti; qualche km per le onde locali

forma e struttura:

  • strato inferiore (sotto-ondulatorio), più o meno instabile, con mescolamenti di onda, turbolenze... Rilievo, zona d'ascendenza di pendio, zona turbolenta disordinata e, dietro ai rilievi, vortici e rotori ad asse orizzontale con diametro fino a 1000m

  • strato di discontinuità: qualche decina di metri; inversione termica

  • strato superiore (laminare): in ondulazione dalla verticale dell'ostacolo

durante la giornata è spinta in alto e se la fascia convettiva supera il rilievo l'ondulazione cessa; la sera si riabbassa.

fattori:

  • terreno:

    • versanti sottovento scoscesi (più importante della forma del versante sopravento)

    • cresta allungata (se non è così la potrebbe fare per convergenza sul versante sottovento, ma è molto raro)

    • cresta perpendicolare al vento (accettabile inclinazione fino a 30°)

    • secondo rilievo “in fase” di una o più lunghezze dell'onda (fenomeno di risonanza)

  • atmosfera:

    • massa d'aria stabile (con stabilità che diminuisce con l'altitudine); meglio se tra due fasce instabili

    • velocità del vento >= 20km/h alla quota della cresta generatrice

    • vento di direzione costante, o quasi, fino alla sommità dello strato stabile

    • vento con velocità crescente con l'altitudine (molto importante)

    • temperatura elevata

    condizioni tipicamente riscontrabili in situazioni di Foehn


nubi d'onda249:

  • strato sotto ondulatorio

    • sopravento al rilievo: talvolta nube orografica detta di cappello. Bordo d'attacco cumuliforme, sommità liscia (a causa dello strato di discontinuità), a cupola; si tuffa dietro alla cresta e poi si disfa (per effetto Foehn)

    • sottovento al rilievo: rotori -> nubi di cappello, fisse, in perpetua ricostituzione (parte ascendente del rotore; la parte discendente la evapora...); talvolta microrotori -> fractocumuli che poi vanno a saldarsi alle nubi precedenti

  • strato laminare:

    • nubi lenticolari: come ossi di seppia, profilo a lente; talvolta sovrapposte (impilate).

      banda nuvolosa cabrata nel senso della propagazione, bordo d'attacco nettamente disegnato anticipato da nubecole leggere che poi si uniscono alla lenticolare. Bordo d'uscita con sfilacciamenti in continuo dissolvimento. In continuo rinnovamento (anche se sembra fissa)


volo d'onda:

pericoli:

  • turbolenze dello strato sotto-ondulatorio

  • volo ad altitudine elevate: ipossia, freddo, diminuzione di pressione

  • vento sempre più forte in quota

  • rischio di rapida saldatura dello strato nuvoloso (una volta sopra...)

difficilmente sperimentabile in deltaplano/parapendio viste le velocità


Climatologia aeronautica256:

teoria della turbolenza in grande scala: ci sono degli sbuffi di aria calda dall'equatore vero i poli e fredda dai poli verso l'equatore; in realtà, per effetto di Coriolis, non raggiungono mai la loro destinazione ma piano piano esauriscono la loro energia.

Scambi tra masse calde e fredde: lungo la linea di separazione (fronte polare) a 30..60°, in inverno a latitudini più basse e con ondulazioni più marcate.

Equilibrio energetico garantito da259:

  • a N dei tropici (nel nostro emisfero) il fronte polare ondulando da sbuffi di aria tropicale verso il polo e di aria polare verso l'equatore

  • all'interno dei tropici il fronte intertropicale (equatore meteo) assicura scambi tra i due emisferi compensando e differenze dovute alle stagioni

centri (semi)permanenti, impongono i percorsi alle correnti polari e tropicali:

  • anticiclone delle Azzorre ed il suo equivalente nel pacifico

  • zona depressonaria sull'Atlantico e sul Pacifico verso i 60°; forte d'inverno, meno d'estate

  • anticicloni invernali e zone depressonarie estive sui grandi continenti

venti dominanti: E nelle regioni tropicali e ai Poli, O nelle regioni temperate

correnti a getto (jet streams): 200..400km/h, lunghi n000km, larghi n00km, spessi circa 2km:

  • j. di fronte polare: alle latitudini temperato, legato a forti contrasti termici tra aria polare e tropicale

  • j. subtropicale: molto regolare, a circa 30°, al limite meridionale delle invasioni fredde

Realtà per l'Europa262:

  • aria polare circola principalmente in superficie; scende verso i tropici aggirando da Est l'anticiclone delle Azzorre, da O la depressione islandese e da E l'anticiclone siberiano

  • aria tropicale circola in superficie ed in quota; risale verso il polo aggirando da O l'anticiclone delle Azzorre, da E la depressione islandese, da O l'anticiclone siberiano e da E la depressione estiva messico-americana.

  • scambi discontinui dovuti a perturbazioni. Si verificano anche lungo i fronti intertropicale e artico

  • cicloni tropicali (tifoni...): essendo molto potenti riescono a portare aria tropicale fino a 60° e aria polare alle fasce equatoriali


parametri delle masse d'aria (da conoscere alle varie altitudini):

  • pressione

  • temperature

  • umidità

  • vento

pressione, temperatura, umidità simile ma vento differente -> le due masse non si mescolano!


  • masse artiche: da circolo polare; aria fredda, densa ad alta pressione; celo verde pallido (aria fredda); ci raggiunge da tre(+1) strade:

    • labrador e NO atlantico; la più frequente, si riscalda dal basso e accumula acqua sull'oceano (corrente polare marittima)

      strascichi delle perturbazioni polari,

      • in primavera/estate: aria fresca, limpida, luminosa, instabile (aria fredda su suolo caldo)

      • fine autunno - inizio inverno: stabile (oceano più caldo del suolo), umidità e turbolenza creano Sc e St

    • Mare del Nord; direttamente verso noi (aria artica), come la polare marittima ma più fredda ed instabile (in estate -> temporali)

    • Europa centrale (aria polare continentale): venti da E, freddo intenso, talvolta umidità raccolta da Mar Baltico o Mar del Nord (St, Sc)

    • di ritorno (da SO), molto rara. Aria polare marittima scesa che poi risale. Come la polare marittima ma più stabile.


  • masse tropicali:

    • aria tropicale marittima: circola intorno all'anticiclone delle Azzorre e arriva da SO (settore caldo delle perturbazioni polari), arrivano calde e umide, si raffreddano alla base, diventano stabili -> nebbie, St, As, Ns

    • aria tropicale continentale (sahariana o saudita): arriva se depressione sulla Spagna; calda stabile, secca (dal deserto), senza nubi. Può però immagazzinare tanta umidità sul Mediterraneo.

    visibilità mediocre (molto stabile -> ristagno polvere...); venti moderati-forti da S

la stessa massa d'aria può avere caratteri polari e tratti tropicali. Dopo 1-2 giorni che è arrivata si tempera (perde le sue caratteristiche); rimangono spesso i segni per qualche giorno (tipo di nubi e temperatura)


fronte polare269:

fronte -> superficie di separazione tra due masse d'aria; o meglio -> traccia al suolo di questa sup.

l'aria viene influenzata dal suolo su cui passa che ne varia le caratteristiche

frontogenesi (nascita) e frontolisi (morte)

  • f. caldo271: (l'aria calda vince e prosegue verso N) lenta salita dell'aria calda sull'a. fredda (qualche cm/s) pendenza debole (1/100..1/1000), l'aria calda sale e condensa -> Cs, As, Ns, St

  • f. freddo: rapido sollevamento dell'aria calda dall'incunearsi della fredda alla base. Pendenza accentuata (1/10..1/200); massa nuvolosa molto spessa frequentemente attraversata da Cu Congestus o Cb se instabilità.

Perturbazioni del fronte polare: se il fronte polare è investito da lievi opposizioni di arie calda e fredda oscilla (fronte stazionario) e prende la forma di fronte caldo o freddo; se le opposizioni sono forti si mette ad ondulare, tempeste in quota. L'aria calda sale sopra la fredda, la fredda si incunea sotto alla calda -> si crea depressione (dovuta al sollevamento) -> parte un movimento antiorario (movimento rotatorio delle armate) -> il fronte caldo, deviato verso O dalla depressione, parte alla deriva inseguito dal fronte freddo (è partita la perturbazione)

vita-morte273 della perturbazione:

il settore caldo si alza e crea richiamo d'aria, il fronte freddo, dietro di lui, accelera fino a raggiungerlo -> occlusione (aria calda spinta in quota da aria fredda posteriore ed anteriore) e pian piano l'aria calda viene “digerita” e inizia il declino della perturbazione. Quando il settore caldo non tocco più terra si parla di fronte occluso (separazione tra masse fredde anteriore e posteriore) che può assumere carattere di fronte freddo o caldo a seconda del caso.

All'arrivo sulla terra ferma la morte si accelera: attrito e sbarramento dei monti rallentano ulteriormente il fronte caldo e ne facilitano il raggiungimento da parte del fronte freddo.

Le perturbazioni nascono in serie di 4..6 elementi a distanza di 24..48h l'uno dall'altro.

D'estate può accadere che il fonte caldo passi a N delle Alpi e il fronte freddo le investa in pieno causando instabilità, freddo, temporali...


parti di un sistema nuvoloso277:

  • testa: precede il fronte caldo

    Ci paralleli, accompagnati/seguiti da Cs/As sottili (arrivo aria calda in quota)

    pressione cala lentamente, vento gira da S e rinfresca; volo possibile.

    Inizia 12h prima che arrivi il fronte (diverse n00km); le isobare si avvicinano e inizia la circolazione in senso antiorario (a E, venti da S), temperatura sale, l'aria calda si alza sopra alla fredda; luce molto bella, visibilità eccellente, cielo colore blu marino, le scie degli aerei si estendono da O a E e perdurano (venti forti e massa umida); Ci uncinus o fibratus provenienti da O o SO. I Cu tendono ad appiattirsi -> Sc; la luminosità si attenua; Cs arriva e copre il sole.

    Elemento sufficiente e necessario: le basi si abbassano costantemente e lentamente

    Cs -> As translucidus a quota 2000..4000m; cielo bluastro -> grigio

    In estate un po' meno caratteristico e non Ci e Cs ma Ac

  • corpo280: fronte caldo, fronte freddo, fronte occluso se c'è, e la maggior parte del settore caldo;

    As, Ns, St bassi e frastagliati. Pressione cala ancora (min nel settore caldo), vento sempre più fresco e S -> SO o O. Temperatura e umidità aumentano; As si abbassa e ispessisce; pioggia in quota; pioggerellina fino a terra, nuvolette (Cu fractus, St) sotto le basi: l'aria calda è arrivata fino a terra. -> Ns -> pioggia continua per ore. Temperatura risale nettamente. Vento gira di circa 30° verso destra.

    Generalmente stabile; talvolta instabile -> attenzione ai Cu congestus o Cb affogati (riconoscibili talvolta da annerimento e abbassamento della base del Ns e da piogge irregolari e temporali.

    • settore caldo: basi basse, Sc e talvolta nebbia. Scarsa pioggia, pressione, vento, umidità e temperatura costanti. Sc o St. Visibilità mediocre. Volo possibile

    • fronte freddo: pioggia si intensifica; vento gira di 90° verso destra e raffica, temperatura cade, umidità cade, pressione in forte aumento. Fascia nuvolosa larga 80km e di rapido passaggio (2h) ma lunga spessa e attiva. Cu congestus e Cb + As e Ac

    • fronte occluso: cielo di testa normale però, dopo, Cu congestus Cb + As/Ns. Forte rotazione del vento. Barometro risale e la temperatura si abbassa. Spesso molto nuvoloso con Cu fractus a bassa quota e abbondanti precipitazioni

  • coda: subito dopo il fronte freddo

    cielo variabile; alternanza brusche schiarite-nubi; aria secca; il vento rinfresca. Cielo bello: l'aria polare fa pulizia; colore blu intenso, talvolta verde. In pochi minuti cielo chiaro -> Cu temporaleschi bianchissimi dati dall'instabilità estrema. Pressione sale, temperatura ancora in calo per qualche h, vento di solito da O o NO, raramente da SO o S (se depressione molto a N).

    Può essere molto larga (x000km) e durare giorni.

    Dopo arriva altra perturbazione a ruota oppure, se è l'ultima della serie, il tempo si placa e il vento torna a soffiare da N

    Il primo giorno troppo turbolento e rischiosamente piovoso; il secondo giorno di coda è perfetto per il volo di distanza

  • margine freddo: parte a N della perturbazione

    velo Cs parziale/completo. Pressione si abbassa, vento da SE. Come la testa ma il velo nuvoloso si disgrega invece di ispessirsi; poi passa coda attenuata; la pressione risale, il vento gira da E e poi, poco a poco, da N

  • margine caldo: parte a S della perturbazione

    banchi isolati di Ac, irregolarmente disposti, in continua trasformazione; preceduti da Ci e accompagnati talvolta da Cc


i rilievi bloccano le perturbazioni uccidendole o peggiorandole


bel tempo

  • cielo d'intervallo: chiaro, alcuni Cu poco sviluppati. Di solito massa secca e stabile; condizioni buone solo sopra ai rilievi.

    • chiaro o poco nuvoloso 0-4/8

    • da nuvoloso a molto nuvoloso 4-8/8

    al mattino cielo chiaro, al pomeriggio nuvoloso (a causa della convezione)

    nubi:

    • Cu

    • St o nebbie d'irraggiamento

    • banchi isolati di Sc/Ac (evoluzione dei Cu in strati medi sempre più umidi ma stabili)

    • Ci densi (spissatus) disorganizzati

    • foschie di stabilità (cielo blu slavato)

    • nebbie d'avvezione sopra a grandi zone umide

    • rugiada dalla fine del pomeriggio; se non c'è rugiada -> probabile peggioramento

  • cielo stratiforme288 (/di turbolenza) (“bel tempo” invernale: giorno grigio e gradevole)

    coltre continua di Sc o St. Pioggerellina/nevischio o niente

    In (/ai confini di) zone ad alta pressione, masse d'aria umide e fredda. La condensazione è dovuta alla turbolenza data dall'attrito col suolo trasmessa fino in quota. Attenzione: può nascondere altro, sopra.

Cieli temporaleschi, classificabili in base a ciò che producono:

  • temporale isolato: instabilità passeggera in massa d'aria da “bel tempo”; la convezione porta acqua in quota fino a creare Cb, poi piove, il terreno si raffredda bloccando la convezione.

  • temporale di fronte289: di solito portato da fronte freddo, dipende non dal luogo ed è tanto più violento quanto più instabile ed umida è l'aria del settore caldo della perturbazione

cieli temporaleschi

  • pretemporalesco: Ci densi, Cs spessi + Ac castellanus o floccus (5-6h prima del temporale), talvolta + Cu; cielo tormentato e complicato. Quando (/se) temperatura e umidità degli strati bassi si scatena il temporale.

  • temporalesco: carico, caotico, pesante, plumbeo; nubi ad ogni quota compresi Cb.

    non è detto che segua il pretemporalesco, infatti può anche aver origine da:

    • trasformazione corpo e coda di una perturbazione

    • rapido sviluppo di un Cu congestus in Cb

    dopo circa 200km (acquazzoni e burrasche) si disaggrega -> Cs, Ac, Sc (le nubi a tutti i livelli sono proprio dovuti allo sfaldamento del Cb). Altri Cb si formano e tutto ricomincia. Intermezzi come coda ma con Ac castellanus/floccus (premonitori di altro sviluppo temporalesco)


brezze297

  • vento: spostamento d'aria orizzontale in scala meteorologica

    (movimento di una massa d'aria)

  • brezza: “vento” in scala aerologica; cause locali legate alla natura dei terreni, ai rilievi, all'insolazione...

    (movimento all'interno della massa d'aria)

    • b. di terra299: di notte; l'acqua scalda e raffredda più lentamente del terreno -> di notte l'aria sul mare è più calda dell'aria sulla terra ferma. In inverno è più frequente della b. di mare.

    • b. di mare: di giorno il sole scalda la terra (l'acqua si scalda di poco) e l'aria su di questa diventa meno densa -> minor pressione, depressione -> richiamo di aria dal mare

      soffia direttamente dal mare verso terra perpendicolare alla costa (non è influenzata da Coriolis). Influenzata nell'intensità dall'entità della differenza termica, umidità del terreno e attrito.

      Fronte di b. di mare (fronte d'aria marina, fresca e umida) richiamata per alimentare la convezione terrestre: piccolo fronte freddo. Fasi:

      • 10-11: primi Cu ai bordi della costa con base bassa, disposti in file

      • ... i Cu si spostano verso l'entroterra: 10-20km in pianura, oltre in montagna

      • 13-14: massima intensità

      • ... si riduce fino a dissolversi alla fine del pomeriggio

      • poi: il fronte indietreggia e cede il posto alla b. di terra (meno potente della b. di mare)

      in quota la circolazione è invertita: b. di mare terra->mare, b. di terra mare->terra

      fattori favorevoli: mare freddo, litorale incline alla convezione, desertico o montagnoso; cielo limpido o solo Cu; assenza di vento (il vento meteo la rinforza/diminuisce/devia; possibile anche la confluenza, importante; se troppo forte livella le temperature quindi ammazza la convezione sulla terra ferma e la b. di mare non si forma)

    • b. di lago305: simile (stesso principio) alla b. di mare ma più locale e spesso collegata con le b. di pendio e/o di valle

    • b. di pendio (brezza anabatica: dal basso in alto):

      • mattina: pianura colpita da raggi inclinati (poco efficaci), versanti Est colpiti da raggi perpendicolari -> riscaldamento -> convezione. Più si è in alto più il riscaldamento mattutino è efficace (terreno più roccioso, arido, meno umidità).

      • ... versanti S, versanti O, versanti NO durante i giorni prossimi al solstizio d'estate

      fattori influenzanti:

      • favorevoli: aria limpida, instabile; pendio arido, largo, alto

      • sfavorevoli: pendio isolato o basso, scogliera verticale, coltre nuvolosa, vento meteo

      confluenza di b. di pendio e v. meteo -> buone ascendenze (occhio però ai wind shear)

      Non è necessario che si stacchino termiche perché parta la b. di pendio (es: se stabilità) quindi se c'è b. di pendio non è detto che ci siano termiche anche se, se la b. è forte, è molto probabile che ci siano.

    • b. discendente309 (catabatica, dall'alto in basso): i pendii in ombra si raffreddano più rapidamente del paesaggio circostante -> l'aria scende lungo il pendio come fosse acqua. Inizia ad orari differenti da posto a posto ma di notte è presente su tutti i rilievi

    • b di ghiacciaio: l'aria a contatto col ghiacciaio si raffredda molto rapidamente quindi gradiente verticale molto forte: qualche decina di metri sopra tutto bene, ma vicino al ghiacciaio brezza catabatica importante (risucchio)

    • b. di valle discendente: unione delle b. catabatiche provenienti dai versanti che circondano quella valle. Dura tutta la notte e cessa all'alba; anche intenso se Venturi.

      verso: “monte” -> “valle”

    • b. di valle ascendente: aria richiamata da b. di pendio dei pendii che circondano la valle, aria proveniente dalle pianure. Massima intensità: inizio..metà pomeriggio (a seconda dell'orientamento della valle). Attenzione: le valli secondarie sono molto influenzate dall'orientamento rispetto a quella principale (talvolta in una valle secondaria può avere anche scendere perché l'aria è spinta dalla valle principale)

      verso: “valle” -> “monte”

      valli strette e profonde -> brezze intense; gole -> brezze turbolente ed irregolari (pericoloso)

      intensità della brezza non è sempre indice dell'intensità della convezione

      Attenzione: gradiente di vento inverso: v. debole in quota, forte in valle

      Quando la valle si ramifica:

      • al centro della giornata: la brezza di valle si divide e crea, dove si divide, subsidenza

      • tardo pomeriggio: una, la più debole, diventa discendente -> confluenza