mercoledì 10 marzo 2010

Contrail forecasting - Update Radiosonde RS92

Contrail forecasting è un software che permette di prevedere la formazione e persistenza di scie di condensazione rilasciate dai motori degli aerei ,sia a pistoni, sia a reazione, sulla base dei dati meteo forniti dai radiosondaggi (pressione,umidità relativa,temperatura) e dalla tipologia di motori utilizzati.

Questo programma nasce dal lavoro svolto da Mark Schrader nel 1997 (1) che adattando ai motori di ultima generazione il metodo classico sviluppato da Appleman nel 1953 (2) ha reso più attendibile il forecasting delle contrails.

Novità di quest'ultima release è la correzione del valore di umidità relativa rilevato dalle radiosonde RS92 soggetto ad una errata misurazione per causa del riscaldamento prodotto dal sole sul sensore, questa differenza tra valore misurato e valore reale prende il nome di "dry bias" e trova ampia documentazione in rete (3,4).

L'algoritmo di correzione del SOLAR RADIATION ERROR (SRE) è stato sviluppato da L.M.Miloshevich nel 2009 (5) prendendo in considerazione la pressione atmosferica,l'umidità relativa misurata e l'angolo di elevazione solare alla data/ora/luogo del sondaggio.Come da indicazione dello stesso autore questo metodo non dev'essere applicato quando nell'orario del sondaggio risulta presente una copertura nuvolosa poichè questa altera in maniera non ben definita il valore della correzione.

L'implementazione della correzione nel programma è frutto della collaborazione tra il sottoscritto e Markogts che sentitamente ringrazio!

Come utilizzare il software

In avvio si può selezionare la metodologia di forecasting stardand (già presente nelle versioni precedenti) o quella con correzione del valore di rh valida esclusivamente per le radiosonde Vaisala RS92.

I dati in input quali pressione, umidità relativa e temperatura ambientale si possono ricavare dal link seguente selezionando luogo, data e ora del sondaggio:



Il contrail factor dev'essere selezionato tra le seguenti tipologie di motori:

APPLEMAN ORIGINALE (CF=0.0336)
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


Se si seleziona il metodo con correzione per rs92 viene anche richiesto l'angolo di elevazione del sole sempre alla data,ora e luogo dei sondaggi che può essere ricavato qui



Alcune precisazioni sulle radiosonde

Le stazione italiane che effettuano i radiosondaggi attraverso il lancio di almeno due palloni sonda al giorno (ore 00 e 12z) sono:

Cuneo-Levaldigi RS92
Milano-Linate RS92
Udine-Campoformido RS90 / RS92
St-Pietro Capofiume RS92
Pratica di Mare RS92
Brindisi RS90 / RS92
Trapani-Birgi RS90
Cagliari-Elmas RS92

Il dato stazione/modello radiosonda è aggiornato al maggio del 2009.

QUI potete trovare maggiori dettagli sulle STAZIONI DI RADIOSONDAGGIO IN ITALIA mentre QUI viene descritto come ricavare il modello di radiosonda di uno specifico radiosondaggio che si desidera utilizzare.

BUON UTILIZZO!!




Referenze:
(1) - Schrader, M.L., 1997: Calculations of Aircraft Contrail Formation Critical Temperatures. J. Appl. Meteor., 36, 1725–1729.
(2) - Appleman, H., 1953: The formation of exhaust condensation trails by jet aircraft. Bull. Amer. Meteor. Soc., 34, 14–20.
(3) - Vömel, H., H. Selkirk, L. Miloshevich, J. Valverde-Canossa, J. Valdés, E. Kyrö, R. Kivi, W. Stolz, G. Peng, and J.A. Diaz, 2007: Radiation Dry Bias of the Vaisala RS92 Humidity Sensor. J. Atmos. Oceanic Technol., 24, 953–963.
(4) - K. Yoneyama, M.fujita, N.Sato, M.Fujiwara, Y.Inai, and F.Hasebe, 2008:Correction for Radiation Dry Bias Found in RS92 Radiosonde Data during the MISMO Field Experiment. SOLA, Vol.4, 13-16.
(5) - 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.