martedì 6 maggio 2014

Perché il cielo è cambiato?

La versione "semplice"

1) UMIDITA'
Nel corso di pilota ultraleggero, ho imparato che l'aria contiene una certa quantità di acqua allo stato gassoso (ovvero VAPORE), che noi comunemente chiamiamo UMIDITA'. La quantità di vapore che l'aria può contere dipende dalla temperatura e dalla pressione atmosferica. Aumentando la temperatura, l'aria è in grado di contenere più vapore rispetto ad una temperatura più bassa, viceversa, diminuendo la temperatura, l'aria sarà in grado di contenere meno vapore. Quando nell'aria si immette più vapore di quello che essa è in grado di contenere, esso si separa dalla massa d'aria che dovrebbe contenerlo, e se le temperatura lo consente, l'umidità in eccesso, condenserà in goccioline. (ovvero acqua allo stato liquido)
Evidenza sperimentale di questa affermazione: prendi una bottiglia di quelle di plastica, da mezzo litro vuota, che sia stata per un po' a temperatura ambiente. La metti in frigorifero per un'oretta o più. Quando la tiri fuori, al suo interno si sarà formata della condensa, spesso visibile in tante goccioline d'acqua. Prima la bottiglia era vuota (solo aria), mentre adesso c'è una piccola quantità d'acqua. Questo perché prima quell'acqua era contenuta nell'aria sotto forma di vapore (anche se l'aria non era oltre i 100 gradi), calando la temperatura, l'aria è in grado di contenere sempre meno acqua, e l'umidità in eccesso esce dall'aria, e si manifesta condensando in piccole gocce.
Piccola nota, la quantità di vapore presente nell'aria, rispetto alla quantità massima di vapore che l'aria può contenere a quella temperatura, si dice umidità relativa (UR).
Dire che l'umidità relativa, ad esempio, è al 30%, vuol dire che nell'aria c'è il 30% del vapore che a quella temperatura, questa può contenere. L'UR non può superare il 100%. Quando lo supera, avviene la condensa, l'acqua in eccesso viene espulsa, ed il valore di UR, al massimo resta 100. A volte si parla impropriamente di UR maggiore di 100, ma quando lo si fa, si è in presenza di un fenomeno di condensazione, già in corso di svolgimento.
2) STATI DELL'ACQUA
La cosa più importante che ho imparato, dall'esempio sopra, è la questione del colore del vapore. Erroneamente, da bambino, guardando la pentola bollire, ero convinto che quel fumino che si vede sopra la pentola, sia il vapore, e sia di colore bianchiccio. ERRORE! Quello che vedo, ERA VAPORE, ma il solo fatto di vederlo, vuol dire che è già ricondensato, in microscopiche particelle d'acqua. Sale perché, anche se l'acqua è più pesante dell'aria, la goccia è talmente piccola, che riesce ad essere spinta dalla corrente ascensionale dell'aria sopra la pentola che bolle.
Evidenza sperimentale del fatto che l'acqua può stare sospesa anche se già condensata, sono le nuvole. Le nuvole (basse, ad esempio i cumuli) sono fatte di acqua condensata. Precipitano (PIOVONO) solo quando le goccioline microscopiche si aggregano in nuclei più grossi (gocce) che non riescono più a stare sospese e precipitano (pioggia alias precipitazioni).
Il vapore, invece, è TRASPARENTE. Esso è GIA' intorno a noi, eppure attraverso l'aria, riusciamo a vedere a decine di chilometri di distanza, se la visibilità lo consente. Molti liquidi, allo stato gassoso, sono trasparenti, e l'H2O è uno di questi. Se la vedi, vuol dire che almeno è liquida, se non solida.
3) PROVA CHE LE SCIE SONO CONDENSA
Perché ho voluto introdurre i concetti di cui sopra? Perché esiste una EVIDENZA sperimentale, che le scie rilasciate dagli aerei, sono effetto di un fenomeno di condensazione. E la prova in questione, è che nella stragrande maggioranza dei casi, quando si riprende (ingrandendo) un aereo che rilascia scie, si nota che la scia pur provenendo dai motori, non parte attaccata ad essi, ma sembra cominciare "qualche" metro dopo. In realtà la scia è trasparente nei primi metri, e diventa bianca dopo un po'. La trasparenza iniziale della scia è dovuta al fatto che in quel momento è allo stato gassoso, il fatto che dopo sia bianca, vuol dire che ha condensato.
Non esiste nessun'altra spiegazione chimica o fisica che possa giustificare quella trasparenza iniziale. Se fosse irrorazione, allora l'alta visibilità sarebbe attaccata all'ugello (maggior concentrazione della sostanza irrorata) e si diraderebbe mentre la scia si espande, come avviene nel caso del fuel dumping (scarico di carburante per emergenza), o anche come si vede negli scarichi del motore diesel (che emette del nanoparticolato molto inquinante) in cui il fumo è attaccato all'uscita della marmitta e si dirada con la distanza. La trasparenza iniziale, che poi muta in bianco, indica necessariamente un cambio di stato, da gas a liquido/solido, e questo fenomeno, si chiama appunto, condensa.
Nel caso delle scie di condensa, non si parla di acqua ma di ghiaccio, per via del fatto che dopo essere condensata, si trova in ambiente sottozero. Ed a quella temperatura l'acqua si trasforma in ghiaccio, microscopici aghetti di ghiaccio per l'esattezza.
4) COME FUNZIONA UN MOTORE
Ora un piccolissimo excursus sul funzionamento dei motori (anche se materia trita e ritrita).
Come immagino saprai, i motori funzionano aspirando aria, comprimendola, aggiungendo carburante, provocando una combustione, la quale con l'espansione della miscela aria/carburante fa girare le ventole che a loro volta ritrasmettono il movimento alla ventola principale che aspira altra aria... e così via.
La combustione, vuol dire unire combustibile e comburente. Il combustibile degli aerei a reazione è comunemente il cherosene, mentre il comburente è l'ossigeno. In generale, per noi, bruciare, vuol dire far legare qualcosa con l'ossigeno.
Evidenza sperimentale di quanto detto sopra: se chiudi una candela dentro un bicchiere di vetro, si spegnerà molto presto, pur se ha ancora cera e dello stoppino, questo perché per bruciare, unisce lo stoppino (combustibile) all'ossigeno (comburente). Quando quest'ultimo termina, non ci può più essere combustione.
Il cherosene è un idrocarburo. IDRO-CARBURO (altri idrocarburi sono ad esempio il metano e la benzina), vuol dire che di base è composto da idrogeno e carbonio. Senza scendere in complicate formule chimiche, bruciare un idrocarburo vuol dire far legare l'idrogeno ed il carbonio con l'ossigeno. Semplificando il tutto, l'idrogeno si unisce con l'ossigeno in H2O e diventa quindi acqua. Il carbonio si unisce in CO2 e diventa quindi, anidride carbonica.
Un motore d'aereo quindi bruciando, scalda dell'aria (nella quale c'è già del vapore) ci immette anidride carbonica e acqua e le mescola (girando vorticosamente) e poi le espelle a temperature elevate. Quando esce, l'aria espulsa dal motore, è molto calda e gli è stata aggiunta dell'acqua. D'improvviso (alle normali quote di volo) questa miscela calda e più umida dell'ambiente circostante, si mescola con l'aria attorno ad essa e si raffredda. Raffreddandosi può contenere sempre meno acqua. Quando avrà raggiunto la temperatura finale (più o meno quella dell'ambiente circostante), se l'acqua aggiunta avrà portato l'umidità ad essere troppa per la temperatura estremamente bassa, questa si separerà dalla miscela, e trovandosi a -40° o meno, diventerà istantaneamente un piccolo aghetto di ghiaccio.
5) UN PO' DI PRECISIONE, SUBLIMAZIONE ED IL SUO INVERSO.
Altro piccolo excursus, necessario.
Questa precisazione nasce dalla domanda che mi sono posto un giorno. "Come mai le scie, se sono fatte di ghiaccio, si dissolvono?" Domanda che pare banale, ma che non ha una risposta immediata. Del resto, le scie di condensa si formano in un ambiente la cui temperatura è -40 o meno. E che sappia io, il ghiaccio (anche quello di cui è composta la scia) non si scioglie a -40 gradi, né tantomeno evapora. Ed allora perché la scia sparisce?
La scia sparisce perché, illuminata dal sole, ha abbastanza energia per sublimare. La sublimazione, è il passaggio immediato da forma solida a forma gassosa, senza passare per la forma liquida. Il punto è che sublimando, la scia, reimmette vapore nell'aria, e questo naturalmente non è sempre possibile.
Esiste, come parametro, oltre all'umidità relativa, anche l'umidità relativa rispetto al ghiaccio. Ed è anch'essa in funzione della temperatura, ed è SEMPRE maggiore della prima (UR). A differenza dell'UR, l'umidità relativa rispetto al ghiaccio, può superare il 100%. Tradotto in termini semplici, se l'umidità relativa rispetto al ghiaccio è bassa, allora il ghiaccio riesce a sublimare in vapore. Quando l'umidità relativa è esattamente uguale a 100% o un valore prossimo (sia in eccesso che in difetto), la scia diventa persistente.
Il punto è, cosa succede quando l'umidità relativa rispetto al ghiaccio è superiore al 100%? Beh, una condizione del genere, vuol dire che, se potesse ghiacciare, il vapore nell'aria, già lo farebbe. La situazione è in equilibrio, ed aspetta solo che qualcosa cominci la reazione (il processo di cambio da vapore a ghiaccio, chiamato anche SUBLIMAZIONE INVERSA). Quel qualcosa, è proprio la scia. Per il principio di prima, l'aria a quelle temperature, contiene vapore acqueo, ma a contatto con delle piccole particelle di ghiaccio, cede a sua volta spontaneamente vapore che fa INVERSAMENTE SUBLIMARE IN GHIACCIO.
L'umidità relativa rispetto al ghiaccio si comporta come l'umidità relativa standard. E' in funzione della temperatura. Più è freddo, meno vapore proveniente dal ghiaccio l'aria può contenere, e viceversa. Ergo, più è freddo, più sarà facile che la scia persista.
Quindi, le condizioni sono tre: URG (umidità relativa rispetto al ghiaccio) inferiore a 100, la scia svanisce, URG quasi uguale a 100, la scia persiste, URG superiore a 100, la scia si espande.
Ovviamente questo modello semplicistico, non tiene conto di un sacco di altri fattori, tra cui il vento, le correnti ed altro ancora.
Evidenza sperimentale della sublimazione inversa: una situazione come quella che ho descritto è, ad esempio, quello che succede al vetro della macchina d'inverno dopo una ghiacciata. Magari la temperatura è già sottozero, ma non c'è ghiaccio sul vetro. (In questo caso, l'umidità relativa è alta, e quella rispetto al ghiaccio è superiore al 100%). Alla prima gocciolina, od anche fiocco di neve, che si deposita o tocca il vetro, nel giro di poco, tutto il vetro ghiaccia, formando quelle figure particolari che sembrano infiorescenze. L'aria sublima inversamente, direttamente in ghiaccio.
6) PERCHE' ALLORA IL CIELO E' CAMBIATO?
Fino a qua, il punto della situazione, è per spiegare le dinamiche che contribuiscono alla formazione delle scie di condensa. Ma fino ad ora, nulla risponde alla domanda base, ovvero, come mai, oggi ci sono più scie che un tempo?
Nella mia ricerca, la risposta definitiva è dovuta alla combinazione di tre elementi (più un quarto, di cui parlerò alla fine).
I tre elementi, in questione sono:
aumento del traffico
nuovi motori
innalzamento delle quote
Ciascun elemento preso da solo, non è sufficiente a giustificare il numero delle scie presenti, di per sé. Occorre considerarli tutti assieme. Uno dopo l'altro, ora spiegherò da dove ho preso le evidenze, e perché questo elemento dovrebbe contribuire.
7) NUOVI MOTORI
Questo è l'elemento che a te credo interessi di più. Una scia (di condensa o no, che sia) è sicuramente inquinamento, quindi quando un debunker, od un detrattore, afferma che i motori di oggi sono più efficienti di quelli di una volta, ed è per questo che producono più scie, posso ben capire che una cosa del genere, se non adeguatamente argomentata, strida un bel po'.
Un motore fa sostanzialmente due operazioni, una a favore della condensa, ovvero aggiungere H2O allo scarico di uscita, l'altra contrapposta alla condensa, ovvero riscaldare l'aria.
Che differenza c'è tra i nuovi motori e quelli vecchi? Che nei nuovi motori (cerca ad esempio il CFM56, o "nuovi turbofan" su wikipedia) dell'aria che viene aspirata dalla ventola principale, solo il 20% passa per la camera di combustione, mentre il restante 80% viene mandato direttamente all'uscita, ed usato unicamente come forza propulsiva. La camera di combustione di oggi, raggiunge sicuramente temperature più elevate, che in un motore vecchio. Ma quello che conta è la temperatura complessiva dello scarico, che è più fredda, poiché i gas molto caldi del motore, vengono mescolati con quell'80% preso dalla ventola principale, che passa però all'esterno della camera di combustione. Il risultato è un getto di uscita più freddo.
Se consideri un attimo questa cosa, dato che il getto finale è più freddo, pure la miscela finale tra getto del motore e aria esterna, risulterà più fredda alla fine, e quindi sarà più facile che condensi.
Il punto, è che la maggiore efficienza del motore, vuol dire che tutto il carburante (o la quasi totalità) viene bruciata nella camera di combustione. Questo si traduce, in un numero inferiore di molecole di monossido di carbonio (Cioè CO invece di CO2, maggiormente inquinante) e in un numero inferiore di molecole di idrocarburo incombuste (Cioè HC). Ed in un numero maggiore di CO2 e H2O. Per questo, per assurdo, i motori più efficienti, pur essendo meno inquinanti, producono più facilmente scie.
Evidenza sperimentale di quanto ho detto sopra, ce l'hai se chiedi di guardare il monitor dell'analizzatore gas di un centro revisioni auto (tra parentesi, questo è il mio lavoro dipendente). Un motore nuovo di zecca, a benzina, avrà un alto valore nella CO2 (perché ne produce molta), un bassissimo valore di O2 (ossigeno) perché riesce a bruciarlo tutto, un bassissimo valore di CO (monossido di carbonio, perché bruciando bene, riesce a produrre tutta CO2), ed un valore quasi nullo HC (idrocarburi incombusti) e vedrai che (specialmente d'inverno) il tubo di scarto della condensa (H2O) farà uscire spesso acqua. Al contrario un motore che brucia male, genera CO2 più bassa, ed a seconda del problema che ha, gli altri valori si alzeranno.
?? INQUINAMENTO
Ora la questione, che immagino ti interessi, è capire cosa si intende per inquinamento e cosa no. Un motore di quelli moderni, dicevo prima, più efficiente, produce meno scarti di combustione, e produce più CO2 e H2O. Ma, mi sembra di aver capito che te diano fastidio le scie in sé. A questo aggiungo alcune considerazioni. 1) La copertura totale delle scie di condensa, rispetto alle nuvole, costituisce poco più dell'1% in atmosfera (fonte, resoconto dell'ARPAT toscana, sulle scie di condensa) 2) il global dimming, ovvero la riduzione della luminosità che raggiunge il pianeta, dal 2005 si è osservato essere in controtendenza (fonte Martin Wild et alii, "From Dimming to Brightening: Decadal Changes in Solar Radiation at Earth's Surface", Science, 2005, Vol. 308. no. 5723, pp. 847 - 850) 3) spesso e volentieri le velature che si formano all'arrivo delle scie persistenti, fanno parte di un fronte umido d'alta quota, in avanzamento. Ovvero, c'è un parte di cielo, i cui bordi sono umidi, in movimento. Nei bordi, si sarebbero comunque addensate velature e formati cirri, ma il passaggio degli aerei (che si sovrappone) rende più visibile (ed apparentemente più esteso) tutto ciò. (fonte, non linkabile, ovvero risultato di una chiacchierata tra me, ed un mio amico meteorologo in torre all'aeroporto di bologna).
Inoltre aggiungo che i motori degli aerei, sempre più, con leggi apposite, sono sottoposto al controllo delle emissioni. Qui avevo trovato qualcosa con una ricerca su google, ma non ho link a portata di mano.
Il senso è che, è corretto preoccuparsi delle scie, ma fa bene sapere che la situazione, come per altre cose, ha un impatto inferiore al sospettato, e che le istituzioni cercano comunque di controllarla.
9) IL TRAFFICO
E' ovvio che il traffico dal 1995, è aumentato. C'è chi dice raddoppiato, c'è chi dice triplicato. Qualcuno ricorda che con la crisi, nel 2007 il traffico è calato, senza dubbio. Ma rispetto al 1995, è in aumento. Prendo quell'anno poiché se non erro, è di quegli anni l'evento della prima denuncia di scie chimiche, da un giornalista della cittadina di Espanola, in Canada. Dalle mie ricerche, io vedo che rispetto agli anni '95, il traffico ha subito un incremento generale di un fattore 3x (almeno sopra l'Italia) ma lascio a te, quantificare la cosa.
10) LE QUOTE
Questo è un fattore importante. Importante perché è un ultimo tassello, in cui inquadrare il tutto. So di per certo, che le quote di volo, sono aumentate, almeno per i volti transcontinentali e quelli a lungo raggio. Ma di quanto, e come, non lo so. Ho difficoltà a reperire i dati, e gli elementi di controllo, mi hanno risposto che non sono dati per il pubblico (nonostante abbi trovato un report, che afferma che nel 2011, la quota più usata, sia stata FL350, ovvero 35000 piedi, ovvero 10668 metri. Perché è importante?
Perché ho fatto un lavoro statistico. Ho preso tutti i radiosondaggi su Pratica di Mare, ed ho verificato quanti giorni ed a quali quote, si verificano le condizioni per la formazione delle scie (usando ovviamente la legge di Appleman). E' saltato fuori, che per le normali scie, (non necessariamente persistenti) le condizioni ci sono state 344 giorni su 365 (alla faccia del fenomeno raro), ed ho anche fatto un grafico delle quote in cui era possibile che tale fenomeno si verificasse.
Se guardi il grafico in fondo, c'è una zona molto ben definita, in cui le scie si formano con una maggiore probabilità. Zona che corrisponde alle quote a cui volano gli aerei.
Una volta che avrò trovato i dati delle quote di volo, vecchie e nuove (oltre che per sentito dire), saprò anche di quanto è aumentata la probabilità che si formino scie.
11) IMPATTO DEI NUOVI MOTORI
Ho anche calcolato quante scie in più generano i nuovi motori, e sono il 35% in più rispetto ai motori normali. Non è tanto come credevo, ma se unito agli altri moltiplicatori se nel '90 c'era una scia sola, oggi ce ne sono almeno 4, forse più (1 x3 (traffico) x1,35 (nuovi motori) x??? aumento di quota).
Inoltre, da un primo tentativo, sembra che il fattore 35% sia maggiore con le scie persistenti, ma dato che non ho dati sicuri per i miei calcoli, non voglio sparare prima di essere certo.
12) IL "QUARTO" MOTIVO
Questo non ti piacerà, ma va tenuto in considerazione. Uno dei motivi per cui (probabilmente) il cielo non è come una volta, è il cosiddetto "bias dello sguardo selettivo", ovvero che le cose le notiamo maggiormante, quando le stiamo osservando. Sicuramente hai visto un cielo che non è come in passato, e questo è INNEGABILE. Ma forse è possibile sovrastimare un fenomeno. Ovvero se ti metti guardare le scie, ne vedrai di più, rispetto a quando credevi di essere un osservatore attento, ma non stavi cercando proprio quelle. So che questo discorso è molto da debunker, ma non posso non aggiungerlo alla lista delle considerazioni, dato che ogni lavoro più o meno scientifico, si cerca di tenerlo non influenzato dai biasis (fallacie nel ragionamento, studiate e catalogate).
Per dartene una prova, prova a fare una ricerca. Usando Flickr o Getimages, o altri motori di ricerca d'immagini, e siti di raccolte fotografiche, cerca dei panorami (io ho fatto ad esempio London skyline, o altre città). Prendi in considerazione tra i risultati, tutte le foto in cui il cielo occupa una gran parte della foto e controlla quante foto, contengono scie. Se le scie persistenti fossero davvero un fenomeno quotidiano, praticamente tutte le foto, ne conterrebbero al meno una. Noterai che parecchie foto, non ne ritraggono. Non ti indico numeri in questo caso, ma solo questa considerazione, che spero accoglierai, come le altre.
Quindi, in soldoni, il cielo oggi è diverso per cambio quote, nuovi motori e aumento del traffico aereo, per i motivi di cui sopra, che spero di aver argomentato.

mercoledì 8 agosto 2012

Sviluppo Statistico sui radiosondaggi


Sviluppo Statistico sui radiosondaggi. 

Ho deciso di giocare un po’ con la statistica, per togliermi qualche sfizio e dare risposte a qualche domanda. Ho raccolto tutti i radiosondaggi italiani del 2011, in un unico file Excel, ed ho applicato qualche macro per fare qualche verifica statistica.

Al momento ho pronti solo i risultati per la stazione “Pratica di Mare” (16245), ma come risultati preliminari si rivelano già interessanti.

Condizioni per le scie di condensa.
Questo è uno dei punti di scontro con chi sostiene l’esistenza delle Chemtrails. Secondo i principali sostenitori della teoria Chemtrails, le condizioni necessarie per la formazione delle scie di condensa sono altitudine superiore agli 8.000 metri, temperatura inferiore ai -40° e umidità relativa maggiore o uguale al 70%. Ora questa definizione, che viene più volte ripetuta nei vari contenitori delle discussioni relativamente al tema Chemtrails, non trova un riscontro di fonte oggettivo.

La cosa che più assomiglia alla definizione fornita sopra, è la definizione della NASA che si trova a questo indirizzo http://science-edu.larc.nasa.gov/contrail-edu/faq.html.

Ed è: “Q: Where do contrails form?
A: Contrails are human-induced clouds that usually form at very high altitudes (usually above 8 km - about 26,000 ft) where the air is extremely cold (less than -40ºC).”

Che tradotto:

“D: Dove si formano le contrail?

R: Le contrail, sono nuvole indotte dall’uomo che solitamente si formano ad elevate altitudini (solitamente sopra gli 8 km, circa 26000 piedi) dove l’aria è estremamente fredda (meno di -40°C)”

Nella definizione originale NON C’E’ nessun riferimento all’umidità relativa, poiché la definizione sopra citata, non è stringente, ma solo indicativa. Deriva da uno studio degli anni 50, del prof. Appleman. Egli aveva trovato una relazione tra la pressione atmosferica in cui passava l’aereo  e la temperatura massima a cui si potevano formare le contrail. Oltretutto, per fare questo calcolo aveva fissato un Contrail Factor, ovvero un numero che indicativamente rappresentava la capacità dei motori di generare scie. E’ importante ciò, perché studi più recenti, fanno riferimento a contrail factor maggiori, in funzione dei nuovi motori introdotti sul mercato.

La relazione tra pressione e temperatura è dipendente dall’umidità relativa, ma se guardiamo bene la relazione di appleman, ci accorgiamo che l’umidità relativa può variare da 0 a 100. Ovvero, le contrail si possono formare anche a valori bassissimi di umidità. Per il momento, ovviamente sto parlando SOLO di CONTRAIL NON PERSISTENTI. La persistenza la discuterò in un prossimo post.

Questa tabella è presa dall’articolo all’indirizzo

Come si vede bene, dalla tabella, esistono valori di temperatura massimi, anche nella colonna 0%, che rappresenta l’umidità relativa. Il fatto di mettere un parametro come l’UMIDITA’ RELATIVA MINIMA cambia moltissimo la situazione, e, ad esempio, fa la differenza nella risposta alla domanda “le scie di condensa sono un fenomeno raro?”

Andiamo a contare.

Con qualche macro in Visual Basic for Application, applicata alle tabelle dei radiosondaggi, ho fatto un esperimento di questo tipo. Passando in rassegna TUTTE LE RIGHE di tutti i radiosondaggi di TUTTO il 2011, per la stazione di Pratica di Mare, ho messo di fianco ad ogni riga un 1 in una precisa colonna, ogni volta che si verificavano le condizioni proposte dai sostenitori della teoria chemtrails (8000,-40,70%), in un’altra colonna quando si verificavano solo le due condizioni del trafiletto nasa (8000,-40), ed in altre due quando si verificavano le condizioni proposte da Appleman. In una ho considerato il Contrail factor usato da Appleman, e nell’altra ho considerato il contrail factor usato da studi più recenti, per i motori più performanti dei nostri giorni. (Vedi link di cui sopra, contrail factor High Bypass).

Beh, il risultato alla domanda, su quanti singoli rilevamenti (ovvero su quante righe) si verificano in un anno le condizioni sopracitate, è il seguente.

LIRE
UR 70%
Nasa
 Appleman
High Bypass
Gen
13
6073
1345
1692
Feb
8
6080
1112
1367
Mar
5
6033
923
1208
Apr
18
6311
1508
2107
Mag
2
6579
1065
1374
Giu
10
6103
770
1103
Lug
4
5910
437
689
Ago
0
6264
1023
1398
Set
13
5888
1121
1489
Ott
6
4580
1065
1280
Nov
13
4110
979
1255
Dic
6
3893
787
1069

Se andiamo a fare i totali, secondo i dettami dell’umidità relativa superiore al 70%, queste condizioni si verificherebbero in 98 righe in tutto l’anno. Se usiamo Appleman, invece le righe diventano 12135.
Direi che c’è la sua discreta differenza.

Inoltre, un’altra cosa che salta subito all’occhio è che conviene anche ai sostenitori della teoria, fare i conti, dato che, se usiamo le condizioni (imprecise) fornite dall’esempio nasa (8000,-40°) le righe in cui queste condizioni si verificano, sono la bellezza di oltre 67000. Quindi conviene a tutti piantarla con definizioni imprecise, ed usare appleman.

Altra domanda a cui ho finalmente saputo dare risposta è, quanto influenza i risultati, il contrail factor relativo ai motori di nuova concezione?

Le righe in cui le condizioni High Bypass si avverano sono 16031. Che risultano essere (16031/12135)*100-100 = 32,10%, il 32% in più. L’aumento è sensibile ma non esagerato.

Detto questo, l’altra domanda che mi sono posto è, in quanti giorni dell’anno, si verificano in almeno una riga dei radiosondaggi, le  condizioni per la formazione di CONTRAIL NON PERSISTENTI?

Secondo la definizione UR70%, in 45 giorni dell’anno (una probabilità del 12%)
Usando Appleman, 344 giorni (probabilità del 94%)
Usando Appleman con High Bypass contrail factor, 349 giorni (Probabilità del 95%)

A questo punto della mio piccolo esperimento, non tengo assolutamente più conto della definizione UR70%, dato che non si avvicina miminamente ai risultato dello studio scientifico degli anni 50.

La prime due simpatiche conclusioni sono che

1) Le contrail non persistenti non sono un fenomeno raro, con una probabilità che oggi ci siano le condizioni ad almeno una quota, che variano tra il 94 ed il 95%
2) I nuovi motori hanno un 32% (calcolo empirico) di probabilità in più di generare contrails rispetto ai modelli più vecchi.

Ultima cosa, ho fatto un grafico che rappresenta a quali quote si verificano più spesso le condizioni (usando Appleman HighBypass) per la formazione delle scie, ed il risultato è il seguente.



Si nota subito che la zona a maggior numero di scie è proprio quella dove maggiormente passano i liners, (non sto tenendo conto, per ora, delle affermazioni di aerei che rilasciano scie a bassa quota).

Un’ultima curiosità la quota più bassa, in cui si verificano le condizioni per la formazione delle scie, è 6532 metri, verificatasi il 20 dicembre 2011, sondaggio delle 12:00.

Nel prossimo post, includerò la persistenza, tutte le radiostazioni d’Italia per tutto il 2011 e tenterò successivamente di incrociare i dati dei radiosondaggi, con i dati statistici del traffico aereo, e magari stimare, in base a questi, quante scie si “dovrebbero” vedere in cielo.

Infine tenterò di confrontare i dati ottenuti, con l’osservazione diretta.

sabato 23 giugno 2012

Cosa non mi torna della teoria sulle scie chimiche.

Articolo aggiornato il 02/11/2012

Mi è capitato in una discussione di dichiararmi "scettico" riguardo le scie chimiche, ma di essere etichettato (oltre ai soliti "venduto" e "prezzolato") debunker. Quando ho chiesto la differenza mi è stato risposto che il debunker rifiuta aprioristicamente ogni aspetto a favore di una tesi smontando sistematicamente tutto senza tenere ciò che è a favore di quella tesi. Ora, se devo essere sincero, non tutto quello che dicono i sostenitori delle scie chimiche è errato. Io non credo che tutto sia da buttare. La cosa che più trovo convincente riguardo alle scie chimiche, sono gli esperimenti inglesi fatti negli anni 60. Il punto però è che sono molte di più le cose che non mi convincono. Ci sono un sacco di domande a cui non è mai stata data una risposta convincente e che sia concorde con tutte le altre. Essendo molte di più le cose che non mi convincono, di natura, quando trova qualcosa che anche mi convince, non la smonto con atteggiamento aprioristico. La ricerca di un'altra spiegazione diversa da quella complottista, perché anche la singola cosa che mi convince, comunque non spiega le altre che non mi convincono, e mi viene da dedurre, che forse il nuovo elemento è errato o va riconsiderato, o che comunque deve esserci una spiegazione alternativa.

Come ho detto, le cose che non mi tornano relativamente alle scie chimiche, sono parecchie. Le ho qui riassunte in alcuni punti. Chiunque voglia sostenere la teoria delle scie chimiche, a mio avviso, dovrebbe, per se stesso, essere in grado di rispondere a quasi tutte queste domande.

Ogni tanto, aggiungo qualche domanda, oppure la risposta, se ritenuta valida, per cui l'elenco può venire aggiornato.




1) Perché non si sono fatte ancora analisi in quota che confermino la presenza delle sostanze chimiche nelle quantità ipotizzate dalla teoria delle scie chimiche?

2) Come è possibile che le analisi del terreno o delle acque (anche piovane, eh) siano influenzate maggiormente dalle scie che non invece dal traffico, dall’inquinamento industriale, dall’inquinamento dovuto
al riscaldamento domestico e via discorrendo?

3) In base al principio del “need to know”, dato che ogni aereo viene controllato da ogni equipaggio prima del primo volo della giornata, che del carburante vengono presi campioni e che tutto in aeronautica è certificato, controllato e verificato, com’è possibile che modifiche come dispositivi di aerosol e aggiunte al carburante, sfuggano tutti i controlli da parte di tutte le persone (che spesso cambiano ogni giorno, come ad esempio gli equipaggi per i velivoli) che hanno il compito di eseguirli?

4) In base a quale principio fisico i cirri naturali possono persistere ore e le scie no?

5) In base a quale principio non è possibile che le nuvole a volte, prendano forme più o meno geometriche?

6) Se non sono scie di condensa, ma sono scie chimiche quel che esce dagli aerei, tutto quel che vediamo è interamente particolato? Anche nel caso di scie lunghe 1000 km? Oppure è particolato misto a condensa? E nell’ultimo caso quale proprietà chimico/fisica di quale particolato consentirebbe di creare condensa in condizioni dove normalmente (secondo voi) non si potrebbe?

7) Calcolando che il colore del particolato di bario è argenteo e particolarmente riflettente, com’è che tra tutte le tipologie di colori delle scie (più azzurrate, più arrossate, grigio scure) non ve ne sono di argentee e con guizzi sparsi di luce riflessa?

Risposta 7: da parte di mastrociliegia: Il bario, elemento molto reattivo, si ossida con grande velocità in aria. Il metallo (anche se argenteo) diventerebbe ossido (bianco) nel giro di frazioni di secondo anche nel caso di aria rarefatta, specie se finemente suddiviso (in queste condizioni non mi sorprenderebbe se si incendiasse spontaneamente). Anche la successiva trasformazione in carbonato non muterebbe il colore.

8) Per quale motivo una traiettoria non retta dev’essere necessariamente sintomo d’irrorazione? Come fate ad escludere una qualunque di queste possibilità: caccia militari in esercitazione, caccia militari in missione di pattuglia/intercettazione, trasporti militari, aerei in Holding Pattern, caccia militari in formazione (non è proibito), aerei per la ricognizione fotografica del territorio, aerei con strumenti di misurazione per diversi scopi che si interessano su di una sola area (e potrei andare avanti con altri esempi) ?

9) Perché non esiste a tutt’oggi una foto di un aereo che rilascia scie di condensa fotografato da alta montagna, con alzo zero e che risulti sotto l’orizzonte? Perché non esiste a tutt'oggi un filmato di paracadutisti (i tandem, generalmente si lanciano da 4.500m) nel chi si lancia passa in mezzo ad una scia, oppure ha una scia sotto di loro invece che sopra? Perché nessun pilota con licenza da privato (PPL), quindi che non percepisce stipendio (ed in teoria è meno ricattabile) e che generalmente usa piccoli aerei da turismo che al massimo raggiungono 4/5.000 metri non ha MAI incontrato una scia a bassa quota?

10) Perché dopo 10 anni di irrorazioni di metalli pesanti, praticamente quotidiane, non si sono visti aumenti dei livelli di bario ed alluminio in TUTTA la popolazione, e nessuno dei centri di analisi del sangue, sia pubblici che privati ha notato un simile fenomeno in TUTTI i suoi clienti?

11) Perché non si ritiene possibile che esistano condizioni per scie di condensa persistenti molto lunghe contemporaneamente al fatto che alcune scie abbiano buchi in mezzo (macrocondizioni vaste con microcondizioni differenti), mentre invece il cielo molto spesso ci mostra la stessa cosa, tipo ad esempio copertura nuvolosa su buona parte del nord Italia, ma con presenza di buchi tra le nuvole (macrocondizioni vaste, con microcondizioni differenti)?

12) Perché, se le operazioni di aerosol sono illegali e clandestine, la Presidenza della Repubblica, in una risposta ne ammetterebbe l’esistenza e direbbe che sono regolamentate da precise leggi?

13) Perché il cloud seeding, che si effettua a bassa quota, non dagli scarichi dei motori, con piccoli aerei (tipo Cessna) e che soprattutto NON RILASCIA SCIE PERSISTENTI, deve essere per forza accomunato alle scie chimiche?

14) (ispirato da questo commento) Dato che la stragrande maggioranza delle scie parte a 20/30 metri dal motore, qual'è secondo voi, il fenomeno chimico che fa diventare una miscela di alluminio o bario prima trasparente e poi bianca?

15) Dato che il bario è estremamente reattivo ed a contatto con l'ossigeno si ossida rapidamente, e chi si occupa di "cambiare qualcosa nell'atmosfera" afferma che si deve usare qualcosa di scarsamente ossidabile e che permetta di avere delle efficaci soluzioni colloidali (generalmente ioduro d'argento) come si può conciliare la cosa?

16) Calcolando che l'atmosfera pesa qualcosa circa come 5.000.000.000.000.000.000 kg provando a pensare ad una tale massa in movimento, com'è possibile pensare di modificarla con qualche migliaio di tonnellate di polvere, tenendo conto delle energie in gioco?

17) Perché secondo voi non è possibile, calcolando tutti i dubbi sopra esposti, che una persona sia onestamente convinta che ciò che vediamo non siano altro che scie di condensa, ma invece sta sempre solo “mentendo spudoratamente” oppure “è pagato per farlo”?

E la ricerca? – Lo stato delle cose.

E la ricerca? – Lo stato delle cose. 


Ero partito in quarta, e poi? Più nessun articolo. 


Un po’ perché i soldi non son tanti, un po’ perché nel giro di brevissimo, più o meno tutti i dubbi sono stati fugati oppure ho trovato ricerche molto più complete fatte da altri (basta cercare bene, la rete è piena). Il discorso delle quote, con un po’ di osservazione, si risolve. Al di là dell’ottimo sciemilano.blogspot.it, o dell’uso di www.flightradar24.com oppure www.planefinder.net (di cui esistono anche applicazioni in realtà aumentata per cellulare che sono divertentissime da usare), ho provato con un paio di applicazioni teodolite per iPhone a fare delle triangolazioni doppie (così non si può dire che usando aerei piccoli questi sembrano più in alto, dato che la triangolazione è indipendente dalla dimensione dell’oggetto. 


Il discorso della possibilità di utilizzare uno spettrometro attaccato ad un telescopio si è rivelato inefficace (in fase di analisi di fattibilità) e la spiegazione mi è stata fornita da Gianni Comoretto (qui e qui) Ma non è stato tutto tempo perso. 


Dopo ad aver fatto ampie ricerche e messo insieme molti pezzettini del puzzle. Ho deciso di farne un documentario (probabilmente a puntate) perché a video certe cose si mostrano meglio e come ci suggerisce il gestore di www.tankerenemy.com il tutto è più incisivo in video. Senza togliere che mostrando direttamente certe cose riprese “live” risulta più provante che non semplicemente scrivendo. 


Mi restano due articoletti che sto preparando per questo blog. Poi comincio col documentario (che userà sempre questo blog come riferimento e compendio). Sarà un lavoro un po’ lunghetto ma vi giuro che ne è valsa la pena.

venerdì 14 ottobre 2011

Errori comuni nell’osservazione di Aerei - “Incrociava a quota cumulo”

Errori comuni nell’osservazione di Aerei

“Incrociava a quota cumulo”

Oltre agli strumenti visivi di cui al post [4], spesso un altro preconcetto, nell’analisi di immagini e riprese contenenti contemporaneamente aerei, scie e nuvole, è sfruttare gli elementi di quell’immagine e la loro sovrapposizione per determinare quale dei due oggetti sia davanti e quale sia dietro. E gli stessi principi concorrono anche nella determinazione a vista ad occhio nudo.

1)      Stereoscopia.

La differenza sostanziale tra il vedere un filmato (od una foto) e guardare direttamente un oggetto coi propri occhi, è che nel primo caso la visione è bidimensionale (un filmato è piatto e non contiene informazioni dirette sulla distanza) mentre invece la visione umana è stereoscopica.
La stereoscopia funziona pirncipalmente attraverso la corteccia che riceve dai due occhi che abbiamo a disposizione, posti a circa 6,5 cm di distanza due immagini diverse. Attraverso le differenze tra le due immagini (gli oggetti ripresi ad angolazione leggermente diverse mostrano gli stessi soggetti in posizioni leggermente diverse) il cervello ricostruisce informazioni molto precise sulla tridimensionalità. Questo particolare processo però avviene circa da 15 cm davanti ai nostri occhi, fino a circa 30 metri e si chiama Stereopsi Primaria [1][2]. Oltre questa distanza, tutte le informazioni che il cervello fornisce sulla distanza, sono ricostruite sfruttando caratteristiche delle immagini (quali ad esempio, il sovrapporsi dei soggetti, ovviamente chi è coperto, viene classificato come più lontanto, oppure anche la cossiddetta foschia atmosferica, classificando più vicino ciò che ha maggior contrasto) ma soprattutto è un processo cognitivo, dove la distanza è calcolata anche sulla base delle dimensioni e delle caratteristiche dei soggetti riconosciuti in funzione di ciò che il cervello conosce di loro. Questo procedimento si chiama Stereopsi Secondaria e non è esente da errori, ed anzi spesso succede che su soggetti molto distanti, la nostra valutazione sia completamente arbitraria. [1]

2)      La stereopsi secondaria – Sopra o sotto la nuvola

Che si tratti di visione dal vivo, di una foto o di un video, ciò che ci permette di valutare la distanza di un oggetto è la stereopsi secondaria.

La luce che giunge al nostro occhio funziona (semplificando il tutto) per somma di intensità luminosa e colore. Due materiali semitrasparenti, a livello di intensità luminosa, si miscelano (prima uno, poi l’altro) sul cielo. Nella figura esemplificativa qua di sotto, notiamo come sia impossibile determinare se sia stato disegnato prima il cerchio o la striscia, perlomeno senza nessuna misurazione.



Stesso dicasi per la scia, per la quale, otticamente, è impossibile determinare, soprattutto da un filmato, se essa si trovi sopra o sotto un cumulo.

3)      Conclusioni

Sia guardando direttamente un aereo che rilascia una scia nella stessa direzione ottica in cui c’è una nuvola, si osservando lo stesso fenomeno su una foto o un video, oltretutto come spesso accade, senza particolari punti di riferimento, non si è realmente in grado di determinare se sia la scia o la nuvola più vicino rispetto all’osservatore. Per evitare di prendere cantonate, l’unica cosa da fare e cercare di stimare la distanza dell’aereo dall’osservatore, otticamente prendendosi dei riferimenti come al post [4], e in caso di foto o video, conoscendo perfettamente tutti i dati di ripresa e seguendo il procedimento indicato nell’ottimo post [3].





[4] http://riccardodeserti.blogspot.com/2011/08/riflessioni-preliminari-sulle.html

lunedì 10 ottobre 2011

Riflessioni Preliminari – Prime Prove sul Campo: Calcolare l’altezza di una nuvola

Riflessioni Preliminari – Prime Prove sul Campo
Calcolare l’altezza di una nuvola

1) Theodolite

Sempre nel tentativo di mettere a punto tecniche più o meno economiche, per effettuare delle verifiche realitvamente alle scie di condensa rilasciate dagli aerei, ho preso in considerazione una particolare applicazione per l’iPhone, dato che ne sono in possesso. L’applicazione in questione si chiama Theodolite Pro, e fa esattamente quello che ci si aspetta dal suo nome, ovvero fornisce informazioni angolari su di un oggetto puntato dalla camera dell’iPhone e georeferenzia le foto scattate, unendo il tutto alla capacità di calcolare angoli, distanze e triangolazioni. [1] (il costo dell’App, nel momento in cui scrivo, è di € 2,99. Ne esiste anche una versione Free, senza la possibilità di fare i calcoli, ma con la funzionalità di effettuare comunque le misurazioni)

2) Calcolare l’altezza di una nuvola.

Sempre nell’ottica di trovare un procedimento il più preciso possibile, l’idea è di trovare una nube con caratteristiche visive riconoscibili, ed una in particolare, così da poterla puntare. Successivamente, si fanno due rilevazioni angolari ad una buona distanza l’una dall’altra, poi si triangola la posizione della nube, ed infine si calcola l’altezza.

Stasera, appena uscito dall’ufficio, ho fatto la prima prova. Per cominciare ho scelto una nuvola apparentemente bassa, tanto per avere dati più semplici da gestire. Per la prima prova in assoluto, tanto per verificare la metodologia, non ho tenuto conto degli errori di misurazione, né ho calcolato la loro propagazione, cosa che lascio al secondo tentativo.

Le problematiche che ho riscontrato mi hanno lasciato sorpreso. Per fare le due rilevazioni necessarie alla triangolazione, l’idea è quella di fare la prima foto, salire in macchina così da far presto a percorrere più o meno 250-300 metri e fare la seconda rilevazione. Per quanto breve possa essere questo tempo, ho notato che una nuvola bassa, non solo si sposta molto rapidamente, ma cambia forma con altrettanta rapidità e potrebbe tranquillamente non avere più la caratteristica visiva scelta per il puntamento.

Per evitare di sovrastimare la distanza, il movimento dell’automobile tra il punto A ed il punto B, l’ho scelto in direzione contraria al vento, così da avere angoli maggiormente diversi e quindi una sottostima invece di una sovrastima della distanza, e di conseguenza dell’altezza della nube.

3) Il tentativo

Oggi 10/10/2011 così appariva il cielo alle 19:00 circa in direzione ovest, ed al centro della foto si può notare la nuvoletta scelta per il primo esperimento. La foto in questione è scattata con Canon EOS 550D ed obiettivo 18-55 f3.5/5.6 in dotazione. Le altre foto ed i calcoli per la triangolazione sono stati effettuati con un Apple iPhone 4G 32gb, e l’app Theodolite PRO (di cui sopra)

Queste le prime due misurazioni con sovraimpressi i dati, ovvero la nuvola osservata dal punto A


e dal Punto B


e questo il risultato della triangolazione dato dall’App.


Ora, sempre ammettendo gli errori di misurazione, ma non considerandoli per il momento, ho provato a calcolare l’altezza della nube, con la formula Altezza = Distanza * Tan(Angolo).

Il segmento A-C è di 1546,7 metri e l’elevazione è di 19.9°, per cui l’altezza è 559,89 mt.
Il segmento B-C è di 1444,4 metri e l’elevazione è di 21.6°. per cui l’altezza è 571,87 mt.

Per cui posso supporre che l’altezza del punto osservato nella nube sia almeno tra i 560 e 570 metri circa, naturalmente fino a qui non tenendo conto degli errori di osservazione e delle approssimazioni ed inesattezze del metodo.

Questo primo tentativo verrà seguito da altri, per affinare un buon metodo, ma comunque economico (per chi già possiede un iPhone) per stimare l’altezza di una nube in generale e più in particolare (in un futuro) di una scia di condensa.

4) Conclusioni

Come sempre l’esperienza sul campo, dimostra che dalla carta, le cose sono sempre più difficili di quanto pianificato. Al momento le premesse sono buone, ma vedrò nei prossimi tentativi se migliorando e tenendo conto di tutte le variabili, il metodo possa avere una qualche validità.

domenica 9 ottobre 2011

Riflessioni preliminari sulle osservazioni di aerei. Il cosiddetto metodo ad occhio – Addendum

Riflessioni preliminari sulle osservazioni di aerei.
Il cosiddetto metodo ad occhio – Addendum

“Era di sicuro a bassa quota, perché ne distinguevo i particolari ad occhio nudo”

Più volte ho letto e sentito questa frase, sempre in merito alla stima della quota di un aeromobile, basandosi solo sulla vista. Ho dunque deciso di fare chiarezza, per mio uso e consumo, e successivamente di condividere i risultati, sempre nell’ottica di togliere qualche preconcetto sull’argomento.

La risoluzione angolare dell’occhio, ovvero l’angolo minimo che deve occupare un particolare, per essere notato dall’occhio umano è di circa 35-50 secondi d’arco [1], considerando una vista di 10/10 naturale, o normalizzata a questo valore da un comune paio di occhiali da vista.

In realtà il discorso è più complesso, poiché ci sono diverse risoluzioni, che concorrono nell’identificazione di un oggetto, da parte del sistema occhio-cervello, tra cui la risoluzione angolare del contrasto e l’identificazione di forme note, ma ai fini di una stima possiamo accontentarci della risoluzione angolare prendendo tra i due valori il caso peggiore (ovvero 50”).

Ammettendo di avere un oggetto che si presenti a quota x, e che venga osservato ad un angolo A, la formula per sapere quel’è la dimensione del più piccolo particolare notabile dall’occhio è Tan(0°.0’.50”)*(quota/sen(A)). Se la quota è indicata in metri, anche il risultato sarà in metri.

Applicando tale formula otteniamo la tabella.

x\A
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1000
0,24
0,25
0,26
0,28
0,32
0,38
0,48
0,71
1,40
2000
0,48
0,49
0,52
0,56
0,63
0,75
0,97
1,42
2,79
3000
0,73
0,74
0,77
0,84
0,95
1,13
1,45
2,13
4,19
4000
0,97
0,98
1,03
1,12
1,27
1,51
1,94
2,84
5,58
5000
1,21
1,23
1,29
1,40
1,58
1,89
2,42
3,54
6,98
6000
1,45
1,48
1,55
1,68
1,90
2,26
2,91
4,25
8,38
7000
1,70
1,72
1,81
1,96
2,22
2,64
3,39
4,96
9,77
8000
1,94
1,97
2,06
2,24
2,53
3,02
3,88
5,67
11,17
9000
2,18
2,22
2,32
2,52
2,85
3,39
4,36
6,38
12,56
10000
2,42
2,46
2,58
2,80
3,16
3,77
4,85
7,09
13,96
11000
2,67
2,71
2,84
3,08
3,48
4,15
5,33
7,80
15,36
12000
2,91
2,95
3,10
3,36
3,80
4,53
5,82
8,51
16,75
13000
3,15
3,20
3,35
3,64
4,11
4,90
6,30
9,21
18,15

Prendendo uno degli aerei più diffusi (Boeing 737) che monta uno dei reattori più diffusi (CFM56), e sapendo che la lunghezza del motore va dai 2,43 ai 2,62mt [2] si può notare dalla tabella soprastante che di un aereo anche in alta quota si riescono a notare i motori tranquillamente fino ai 10.000 metri se passano sulla nostra verticale e a quote leggermente più basse anche se non passano necessariamente sopra la nostra verticale ma fino ad un angolo di 60°, e tutto questo considerando il caso peggiore.

Tutti gli altri elementi morfologici (piani di coda, timone, ali) hanno dimensioni ben più grandi, per cui la forma, bene o male, è quasi sempre distinguibile.