L'umidità relativa, Appleman...... questi sconosciuti. Parte 2

Post modificato, per maggior chiarezza, in data 22/08/2009

Nella prima parte, a seguito di un post dello pseudofisico Corrado Penna sul sito ciofeca di Rosario Marcianò (qui), abbiamo detto che l'ignoranza è una brutta bestia. Anche a Maria Heibel (ambientalista "de noaltri") sembra non importare.
Infatti tra i commenti del post, oltre all'introduzione Pinkfloydiana di sterker, ricompare anche l'ambientalista verdina toscana "de noaltri" maria heibel con un commento che è tutto dire...... un elogio dell'ignoranza e della disinformazione:

Ma come farà la Heibel a sostenere ciò?? Sapere quello che è normale o anomalo, senza portare dati, parlando e scrivendo in base cosa:

• a misure prese sui dati in quota di temperatura, umidità, ecc?
• a calcoli della quota degli aereomobili osservati?

Ma nooo, in base a "sensazioni" bidimensionali in una realtà tridimensionale......

Che dire........... tipico ultimamente dei Verdi, visto il suo post sul sito dove afferma:

(omissis)......
Per la formazione die “vere” scie di condensa ci vogliono due condizioni:
1. quando l’atmosfera ha un elevato tasso di umidità del almeno 70 per cento
2. quando la temperatura si aggira intorno ai 40 gradi sotto zero.
Dove manca una di queste due condizioni non si tratta di scie di condensa .
......(omissis)

Ma da dove avrà preso queste informazioni.....? Da articoli scientifici....? Da libri di testo.....?
Ma nooo che pensate, si può mica abbassare a tanto, con cotanti ricercatori a disposizione su TE (lo pseudofisico Penna, il Geometer ex architetto photoshopparo, arturo con le sue fonti e con i suoi agganci al CNR, l'insegnante filosofo Zret e tutti gli altri gonzi)........ eh eh eh, praticamente per lei una fonte scientifica e per noi inesauribile fonte di ilarità.

Comunque il vero testo in inglese è questo:

"Contrails only form at very high altitudes (usually above 8 km) where the air is extremely cold (less than -40 degrees C)."

Traduzione: "Le scie di condensazione si formano soltanto a quote molto elevate (solitamente oltre gli 8 km), dove l'aria è estremamente fredda (sotto i -40°C)."

Come si può notare, per la formazione delle scie di condensa qui non si parla di umidità relativa, che entra in gioco qui:

"The red line (dash-double dot line) in the Appleman chart shows at what humidities contrails can persist (usually between 60% and 70% relative humidity)..." (figura 1)

Figura 1: Diagramma di Appleman

Traduzione: "La linea rossa (linea con tratti e doppi puntini) nel grafico di Appleman mostra a quali umidità le scie di condensazione possono persistere (solitamente tra il 60% e il 70% di umidità relativa)..."

Nella seconda citazione si fa riferimento alla persistenza della scia di condensa, non alla sua formazione (vedi Figura).
Per maggiori informazioni si rimanda al sito di Paolo Attivissimo (qui e qui) dove troverete anche tutte le fonti.

Avete capito dunque la tecnica di disinformazione di Corrado Penna, Rosario Marcianò, Antonio Marcianò???.........
Vengono presi degli spezzoni di frasi qua e là e riassemblati a piacimento per ottenere il proprio scopo. Questi mentecatti sono stati le fonti scientifiche (leggi disinformative) di Maria Heibel, dei Verdi della Toscana (compresi anche tutti gli altri gonzi di TE) che oltretutto non si sono sprecati a cercare alla fonte, loro no, gli sono bastate le affermazioni e le spiegazioni di quattro cialtroni (complimenti Dott. Romanelli ed ex Ass. Del Lungo....... poi vi lamentate se, come partito dei Verdi, siete scomparsi dal panorama politico italiano ed europeo....... il prossimo passo quale è, scomparire anche dalle realtà Comunali?).

Ma vediamo di dargli ugualmente una mano (tempo sprecato ma lo faccio lo stesso).

Se si volesse verificare se quelle che si vedono in quota sono scie di condensa o altro, ci dobbiamo chiedere:

1. sussistono le condizioni per la formazione delle scie di condensa, e se si, a quale quota?
2. a quale quota sta viaggiando l'aereomobile che rilascia la scia incriminata?

Per tale verifica, come già visto nella prima parte del Post, si utilizza la teoria scientifica che spiega la termodinamica della formazione delle scie (Appleman, 1953)[1].
Tale teoria è nata tra gli anni 40 e 50 ed è stata sviluppata per prevedere la formazione delle scie di condensa sin dalla seconda guerra mondiale. Le scie di condensa permettono infatti alle forze nemiche di identificare un velivolo......... è inutile utilizzare una tecnologia Stealth se poi l'aereo lascia una scia persistente, il nemico si divertirebbe con il tiro al bersaglio. Quindi vista anche la guerra fredda in atto all'epoca, gli americani hanno studiato il fenomeno per cercare di diminuire la possibilità di localizzazione dei loro aerei. Così nel 1953 H. Appleman ha pubblicato un grafico (Figura 2) che può essere utilizzato per determinare, in base alla quota ed alle condizioni di temperatura e di umidità relativa dell'aria, se un Jet rilascerà o non rilascerà una scia di condensa.

Figura 2: Diagramma di Appleman

Sull'asse x è riportata la temperatura in gradi celsius e sull'asse y è riportata la pressione in hPa (la quota). Sul grafico sono poi presenti delle curve di umidità relativa, dallo 0 al 100%.
In particolare, il grafico è diviso in tre aree (Figura 1):

1. la prima denominata "no contrails" rappresenta l'area all'interno della quale, a prescindere dall'umidità relativa presente in atmosfera, non ci sono le condizioni per la formazione di scie di condensa
2. la seconda, denominata "maybe contrails" rappresenta l'area all'interno della quale, le condizioni per la formazione di scie di condensa sono dipendenti dalla quantità di umidità relativa presente
3. la terza denominata "always contrails" rappresenta l'area all'interno della quale, a prescindere dall'umidità relativa presente in atmosfera, ci sono sempre le condizioni per la formazione di scie di condensa

In base agli studi di Appleman, successivamente rivisti ed estesi negli anni '90 (Schumann, 1996)[2] le scie di condensazione di aereo si possono quindi formare, se la temperatura è abbastanza bassa:

• a qualsiasi valore di umidità relativa, quindi anche a umidità relativa dello 0%
  
• a qualsiasi quota,
  

In linea di principio quindi, se la temperatura è sufficientemente bassa ed in base ai valori di umidità relativa presente, l'umidità presente nello scarico dei motori è sufficiente per produrre una scia di condensazione anche a quota terreno (come si può vedere nel video girato dagli studenti a Fairbanks in Alaska a -45 °C e presente nel Blog di Ann@).
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Domanda n°1: sussistono le condizioni per la formazione delle scie di condensa, e se si, a quale quota?

La prima cosa che ci dobbiamo chiedere, quindi, è se a Firenze il 31/7 alle 12.00 con 35°C a terra ci potevano essere le condizioni per la formazione delle scie di condensa.
Il metodo di calcolo è ben spiegato qui e qui sul sito di Massimo Santacroce (al quale rimando per approfondimenti e per tutta la bibliografia del caso).

Successivamente, al posto delle sensazioni eteree della Heibel o dei dati a terra, da lei riportati, dobbiamo utilizzare i dati delle radiosonde disponibili qui.
Le radiosonde sono uno degli strumenti più utilizzati dai meteorologi per acquisire informazioni (radiosondaggi) dagli strati medio - alti dell'atmosfera. La radiosonda è un piccolo apparato, sospeso da un pallone, che contiene una serie di strumenti capaci di misurare umidità relativa, temperatura, temperatura di rugiada, velocità e direzione del vento per ogni livello di pressione atmosferica.


La radiosonda "fotografa" sostanzialmente i valori in alcuni punti dell'atmosfera distanti l'uno dall'altro anche 300m. Non essendo l'atmosfera un mezzo omogeneo ed isotropo (da un punto di vista fisico), le condizioni atmosferiche possono variare nello spazio e nel tempo, anche rapidamente ed in maniera sostanziale, sia in verticale che in orizzontale.
Queste misure non ci consentono di sapere quindi cosa succede negli altri punti dello spazio alla quota misurata. Per tale motivo tali dati vanno utilizzati e sopratutto interpretati con estrema attenzione, non possono essere considerati rappresentativi per tutte le scie che vengono rilevate durante la giornata.
Per completezza dobbiamo anche ricordare che i sensori, come qualsiasi strumento di misura, non sono esenti da errori, in particolare:

1. il sensore della temperatura ha incertezza totale di 0.5°C
2. il sensore di umidità ha incertezza totale 5% RH. Relativamente a questo sensore dobbiamo anche ricordare che la sonda alle 12Z tende a sottostimare di circa il 10% [3], per cui dovremmo considerare anche un 10% in più di umidità relativa.
   

Non essendo presenti dati di radiosonde su Firenze, per verificare se potevano essere presenti le condizioni per la formazione di scie di condensa, ho scaricato i dati delle radiosonde di Linate, Pratica di Mare, Cagliari, riportando i dati di temperatura e pressione sul grafico di Appleman. Per semplicità sono stati utilizzati i dati "tal quale".

Figura 3: Radiosonda Pratica di Mare

Figura 4: Radiosonda Milano Linate


Figura 5: Radiosonda Cagliari

Una prima valutazione può essere quella che dai dati a nostra disposizione il 31 Luglio alle ore 12.00 sull'Italia centro settentrionale era presente una situazione di pressione e temperatura più o meno costante su tutta l'area interessata dalle radiosonde (più o meno dai 10000m di quota in su), e quindi i suddetti dati (temperatura/pressione) possono essere utilizzati anche per Firenze.

La seconda valutazione è che il 31 Luglio nell'area fiorentina c'erano le potenziali condizioni per la formazione di scie di condensa, infatti la curva Pressione/temperatura entra nell'area Maybe Contrails (probabilità di formazione delle scie di condensa - inizia la dipendenza dall'umidità relativa) sin dalla quota di 10075 m (280 hPa).

Se si vuole avere un dato più preciso, dobbiamo utilizzare il software di Marcovi scaricabile qui sotto:

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Il software è stato sviluppato sulla base della teoria di Appleman '53 , ampliata da Schrader '96 [4], considerando anche le varie tipologie di motori di nuova generazione con conseguente differente Contrai Factor, (fattore che dipende dalla tipologia di motore) come gia spiegato nella parte 1 del presente post. I valori utilizzati sono stati i seguenti:

1. Per i valori di pressione e temperatura sono stati utilizzati i dati della radiosonda di milano Linate (come detto sopra, non c'erano differenze sostanziali tra tra le tre radiosonde). Per i valori a quote "non presenti" (ad es. 280 hPa, 240 hPA, 220 hPa), è stata fatta una interpolazione lineare tra il valore superiore e quello inferiore rilevato dalla sonda.
2. Per i valori di umidità relativa, non avendo dati su Firenze, sono stati utilizzati i dati della radiosonda di Linate (come valore max di UR rilevata) e della radiosonda di Cagliari (come valore min di UR rilevata). Per i valori a quote "non presenti" (ad es. 280 hPa, 240 hPA, 220 hPa), è stata fatta la semplice media aritmetica tra il valore superiore e quello inferiore rilevato dalla sonda.
3. per il valore del Contrail Factor è stato utilizzato CF=0.039 (High Bypass jet engines) caratteristico degli aerei con motori di ultima generazione.
   

I risultati sono riassunti in figura 6, mentre gli output del programma sono in figura 7.

Figura 6: Dati utilizzati e risultati ottenuti




Figura 7: Output del programma
Linate-----------------------Cagliari

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Dal calcolo del programma si evince che:

1. su Firenze, il 31 Luglio con 35°C a terra, si potevano formare le scie di condensa (teoricamente non persistenti) a partire dalla quota di circa 11100m fino ai 12200m indipendentemente dai valori di umidità relativa. Tali quote sono tranquillamente compatibili con le quote di crociera degli aerei.
   
2. Nei dati presentati abbiamo valori di umidità relativa che variano dal 20% al 54%. Visti i valori utilizzati ed i risultati ottenuti, affermare quindi che per la formazione delle scie di condensa è necessario "un tasso di umidità di almeno 70%" è un'affermazione che non trova alcun riscontro nei dati reali.

Inoltre eventuali scie persistenti non risulterebbero anomale, infatti come anche evidenziato da Massimo Santacroce:

Vedere scie persistenti con umidità sottosatura potrebbe essere spiegato con errori della sonda, o con il fatto che la scia si trova in un punto dell'atmosfera diverso da quello in cui la sonda è passata, con valori di umidità diversi. Non possiamo escludere queste ipotesi.

Infine ricordiamo che esiste, come visto, anche la persistenza sotto saturazione. elemento da tenere in considerazione in questi casi (anche se questo tipi di persistenza dovrebbe essere di minuti).

In conclusione, visti i dati presentati che smentiscono in toto i millantatori Corrado Penna, Rosario Marcianò & Co., si consiglia a Maria Heibel ed ai Verdi della Toscana (Romanelli e Del Lungo) di cambiare consulenti e di verificare sempre alla fonte se non vogliono emulare i dinosauri alla fine del Cretaceo..........ovvero estinguersi.

Domanda n°2: a che quota sta volando l'aereo che rilascia la scia?

Maria Heibel, sempre per via eterea ed in preda al suo delirio paranoico, afferma che le quote sono "basse" (senza riportare alcuna misura) e quindi non possono formarsi le scie di condensa. Molto probabilmente la sua fonte è sempre TE nella persona di Rosario Marcianò che spesso afferma che gli aerei

1. volano su Sanremo ad una quota compresa tra i 1000m ed i 5000m
2. rilasciano sostanze non convenzionali tramite scia e che fanno "on" quando passano sul suo quartiere e fanno "off" quando escono

come dire............ una certezza dal punto di vista dell'onestà intellettuale.

Ricordiamo inoltre al sagace lettore che Rosario Marcianò (Straker in rete e gestore del sito TE), pur essendo un felice possessore di:

Un decoder di segnali trasponder, l'Airnav Radar Box, in grado di ricevere e tracciare la posizione di un 70% (al momento del post) dei velivoli passanti entro parecchie decine di chilometri da Sanremo

Una videocamera digitale Samsung VP X-300L, non piu' in produzione ma sempre un bell'aggeggino, zoom fisico 10X, sensore da 0,8 Mpixel




Una webcam wireless, sensore da 0,3 Mpixel, 30 fps




Un telemetro laser di ottima marca, portata 2500 metri




Forse un telemetro laser di ottima marca, portata 4000 metri, zoom fisso 7X.



non ha mai dimostrato le affermazioni che ha scritto e detto, e per far credere alle sue bufale sulla teoria delle scie chimiche ha sempre falsificato tutte le prove da lui prodotte.
In particolare si ricorda che:

1. Le prove "occhiometriche" (o eteree alla Matia Heibel, alla fratelli Ramone, alla Arturo, alla Mike ecc ecc) portate con i filmati a mezzo telecamere, sono stati confutati da Marcovi, qui e qui
   
2. La prova portata attraverso l'uso di telecamere abbinate all'Airnav Radar Box è stata da lui falsificata e sbufalata da Orsovolante
3. La prova portata attraverso l'uso di telecamere abbinate al telemetro è stata da lui falsificata e sbufalata da Axlman (riassunto qui di Paolo Attivissimo, o qui da Rucola)
4. I calcoli da lui effettuati con l'uso della trigonometria sono risultati sbagliati per carenze matematiche di base (vedi qui, qui, qui, qui e qui)..... ma d'altronde cosa ci si può aspettare da uno che si è laureato con Photoshop... eh eh eh

Come dire.......... una bella Carta d'Identità...... si ma di Cialtrone!!
Quindi i dati di Rosario Marcianò, Corrado Penna, Zret, Mike e tutti gli altri Gonzi non sono minimamente attendibili.

Allo stato attuale, per verificare la quota di volo di un aereo che sta rilasciando una scia ritengo innanzitutto che tali verifiche debbano essere effettuate:

1. tramite un metodo di stima della quota dell'aereomobile che possa permettere di ripetere le misure anche da persone differenti in tempi diversi
   
2. in un area coperta dai radiosondaggi (Milano, Cagliari, Roma etc) per avere a disposizione i dati in quota di pressione, temperatura ed umidità relativa che possano essere minimamente significativi
   
3. possibilmente nel periodo temporale più vicino al momento in cui le radiosonde eseguono le misure
   

Una volta verificate le condizioni di cui sopra, ritengo che la stima della quota dell'areomobile possa essere effettuata in soli due modi:

1. il primo, più costoso, attraverso l'AirNav, che permette di leggere i dati del trasponder dell'aereomobile. Di contro non tutti i trasponder possono essere letti.
   
2. il secondo attraverso una macchina fotografica con il metodo indicato da Massimo Santacroce

Una volta che è stata stimata la quota, viene verificato attraverso il grafico di Appleman '53 ed il programma di Marcovi derivato da Schrader '96 se a quella quota è possibile la formazione di scie di condensa.
Se alla quota di volo stimata non è prevista la formazione di scie, solo allora siamo di fronte a una possibile anomalia su cui investigare (per capire se è un errore dei dati misurati o altro).

Se ci fossero inesattezze e/o errori segnalatemi e li correggerò.

Saluti

Fioba


Per chi vuole approfondire:
http://sciemilano.blogspot.com/2009/03/come-verificare-se-esistono-le.html
http://sciemilano.blogspot.com/2008/02/il-riconoscimento-del-modello-di-un.html
http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html
http://asd-www.larc.nasa.gov/GLOBE/resources/activities/appleman_student.html
http://ilcielosuvicenza.blogspot.com/2009/03/calcolo-della-temperatura-critica-per.html
http://ilcielosuvicenza.blogspot.com/2009/05/contrails-forecasting-aggiornamento.html
http://radicedimenouno.blogspot.com/search/label/Appleman
http://giannicomoretto.blogspot.com/2009/03/penne-e-scie.html


Bibliografia

[1] Appleman, H. S. 1953: The Formation of Exhaust Condensation Trails by Jet Aircraft, Bulletin American Meteorological Society, 34, p 14-20.
[2] Schumann, U. 1996: On conditions for contrail formation from aircraft exhausts, Meteorol. Zeitschrift, 5, p 4-23.

[3] V. O. John and S. A. Buehler. Comparison of microwave satellite humidity data and radiosondeprofiles: A survey of European stations. Atmos. Chem. Phys., 5, 1843–1853, 2005
[4] Mark L. Schrader 1996. Calculation of Aircraft Contrail Formation Critica Temperature.