martedì 31 marzo 2009

Scie di condensazione: "Un fenomeno rarissimo"...verifichiamo

Recentemente una radio locale di Firenze si è occupata di scie chimiche, l'ospite intervenuto a supporto dell'esistenza del fenomeno ha dichiarato testualmente quanto segue (1) :
"Le scie di condensa sono un fenomeno rarissimo che avviene a grandi altitudini quando c’è molto freddo e grande umidità relativa, altrimenti se non ci fosse questa grande umidità relativa non ci potrebbe essere un fenomeno di saturazione dell’umidità e quindi non potrebbe esserci condensazione o brinamento: questa è una questione puramente fisica. "
Un'affermazione in linea con quanto riportato nei maggiori siti/blog pro "esistenza chemtrails" che subordinano la formazione delle scie di condensazione a particolari condizioni atmosferiche (vedi qui e qui), ad oggi di questa definizione non è dato a sapersi la fonte.

Ho deciso quindi di verificare se quanto sopra dichiarato trova corrispondenza nei dati reali e per fare questo mi sono servito del metodo previsionale realizzato da Schrader(2) nel '96 che consente di determinare la temperatura critica di formazione delle contrails (calcolo via software qui). Nell'effettuare questa analisi ho considerato i radiosondaggi delle 12z di Milano Linate per tutto il mese di Marzo (tranne x il giorno 7 causa dati non disponibili).
Nella tabella sotto riportata vengono elencati i giorni in cui vi sono state condizioni favorevoli alla formazione delle scie di condensazione con tutti i dettagli di pressione, altitudine ,temperatura ambientale, temperatura critica di formazione ed infine l'umidità relativa. La riga riportata per ogni singolo giorno rappresenta il primo dato favorevole alla formazione in ordine crescente di altitudine/pressione.


Un pò di considerazioni sui dati riportati:

1.Giorni con possibilità di formazione di scie di condensazione: 30/30 = 100% quindi non possiamo parlare assolutamente di fenomeno raro ma bensì di fenomeno con possibile frequenza giornaliera.

2.Quote di possibile formazione delle scie usualmente sopra gli 8000 mt ma questo dato non rappresenta una condizione assolutamente necessaria poichè abbiamo 2 giorni (3 e 6) con condizioni favorevoli a quote inferiori.

3.La temperatura ambientale compatibile alla formazione risulta per il mese di marzo sempre inferiore ai -40° C (t max -44°C il giorno 3).

4.Nei dati presentati abbiamo valori di umidità relativa che variano dal 2% al 72%. Va assolutamente sottolineato il fatto che abbiamo 1 sola evidenza su 30 di possibile formazione di scie con valori di RH > 60% (giorno 3) anche se in realtà i giorni potrebbero essere di più considerato che le sonde sottostimano l'umidità relativa per causa di un errore di rilevazione generato dalla radiazione solare diurna . Visti i valori presentati parlare comunque di altissimi valori di umidità necessari per la formazione è un'affermazione che non trova alcun riscontro nei dati reali.

5.Le quote di possibile formazione delle scie sono completamente compatibili con le quote di crociera degli aerei.

In conclusione possiamo dire che l'analisi effettuata sui dati reali nell'arco di un mese smentisce quanto affermato dal sostenitore della teoria delle scie chimiche; le scie di condensazione non sono un fenomeno raro e la loro formazione non è assolutamente condizionata a quelle condizioni atmosferiche elencate nei loro siti web. Inoltre visti i risultati ottenuti consiglierei ai diretti interessati di modificare quanto pubblicato rimanendo un pò sul vago riportando magari che le scie di condensazione si formano a quote usualmente sopra gli 8000 mt con aria estremamente fredda (meno di -40°) e di non citare assolutamente l'umidità relativa....Guarda caso questa definizione è uguale a quella presente sul sito della NASA(3)...


Riferimenti:

(1) Scienzamarcia,"La trasmissione sulle scie chimiche a Controradio"

(2) Mark L. Schrader, "Calculations of Aircraft Contrail Formation Critical Temperatures" (1996)

(3) Nasa, Contrail FAQ

martedì 24 marzo 2009

Quando basta l'osservazione





everything else is a lie....

martedì 17 marzo 2009

Calcolo della Temperatura Critica per la formazione delle Contrails

E' da circa un mesetto che non aggiorno più il blog. Questo non perchè il mio interesse sulle tematiche trattate (in particolar modo la questione delle scie chimiche) sia improvvisamente scemato ma all'opposto ho dedicato gran parte del poco tempo libero a disposizione per realizzare un progettino che mi passava per la testa da un bel pò di tempo: uno strumento per determinare numericamente la temperatura critica per la formazione delle scie di condensazione. Temperatura critica intesa come quella temperatura massima (in funzione di una data pressione atmosferica, umidità relativa e tipologia di motore) sotto la quale gli aerei possono generare le contrails.L'idea è nata dopo aver letto,riletto e straletto l'articolo APPLEMAN 2.0 realizzato da Cuorenero sul suo blog.Le difficoltà incontrate sono state molteplici, la prima in assoluto interpretare i formuloni proposti nelle varie pubblicazioni di riferimento. In particolar modo tra i metodi di forecasting "attuali" mi sono focalizzato su quello realizzato da Mark Schrader nella fine del 1996 (datazione dell'articolo utilizzato) che risulta essere almeno fino a tale data il metodo previsionale ufficiale utilizzato dall'AIR FORCE GLOBAL WEATHER CENTER (AFGWC).Sostanzialmente questo metodo previsionale nasce dalle basi fornite da Appleman negli anni '50 con la variante della presenza di un CONTRAIL FACTOR variabile a seconda della tipologia di motore. Questo coefficente è calcolato in base alla massa di vapore acqueo rilasciato dagli scarichi, del calore dell'aria presente ad una data pressione costante e dell'energia totale rilasciata dal motore.
Vi sono tre tipi di motori di aerei che possono produrre contrails a cui corrispondono tre differenti contrail factor che fanno variare la temperatura critica per una data pressione atmosferica e umidità relativa:

NON BYPASS (CF=0.0300) propeller engines

LOW BYPASS (CF=0.0340) jet engines di prima e seconda generazione caratteristici degli aerei costruiti negli anni '70 (esempio MD80)

HIGH BYPASS (CF=0.039) jet engines di ultima generazione presenti su tutti i moderni aerei commerciali e trasporto militare

Il contrail factor costante utilizzato sull'appleman originale è invece pari a 0.0336 g kg^(-1) K^(-1).

Il valore minimo si ha per i motori "non bypass" e massimo per gli "high bypass", al valore più alto di contrail factor corrisponde quindi una maggiore temperatura critica e di conseguenza possibilità di formazione delle contrails a quote più basse e proprio dagli aerei di ultima generazione.

Stesse condizioni atmosferiche:
A340 (high bypass) con scia e B707 (low bypass) senza scia



Una volta che mi sono chiarito un pò le idee sulla parte teorica sono passato alla fase di realizzazione.Per fare questo dopo 15 anni ho rimesso le vesti di programmatore generando un semplice eseguibile stand alone in DOS il quale a fronte dell'inserimento di pressione, umidità relativa, temperatura ambientale e contrail factor produce in output la temperatura critica calcolata e, dal confronto con la temperatura ambientale, l'indicazione se vi sono o meno le condizioni per la formazione delle contrails. La prima release del programma che ho chiamato semplicemente "contrail" può essere scaricato QUI, a breve rilascierò una versione anche in inglese. I dati della temperatura ambientale, pressione atmosferica e umidità relativa possono essere ricavati dai radiosondaggi giornalieri presenti nel sito dell'Università dello Wyoming. Sulla bontà dei dati forniti dalle sonde (modello VAISALA RS92) bisognerebbe fare un discorso a parte, in particolar modo sui valori di umidità relativa che, come riportato da recenti pubblicazioni, soffrono di un errore nella misurazione diurna causato dalla radiazione solare che porta ad una sottostima rilevante . Recentemente sono usciti degli algoritmi basati sulla pressione atmosferica e l'angolo dello zenit solare per correggere queste discrepanze tra RH misurato e quello aspettato. Specifico che la versione rilasciata non contiene alcun algoritmo di correzione per i vari dati inseriti, a fronte di nuovi approfondimenti sulle varie pubblicazioni e mi auguro suggerimenti da parte degli utilizzatori non escludo, nei tempi necessari ,il rilascio di nuove versioni.

Spero sia di gradimento e di utilità sopratutto per coloro che ancora credono che la formazione delle scie di condensazione sia un fenomeno rarissimo e condizionato esclusivamente al famoso 70% di umidità relativa.

Buon utilizzo!

Download:
CONTRAIL FORECASTING using SCHRADER method


Referenze:

Mark L. Schrader, "Calculations of Aircraft Contrail Formation Critical Temperatures" (1996)
Radicedimenouno, Appleman 2.0

Ringraziamenti:

Cuorenero per disponibilità
Cieliazzurri per il beta testing