BREVE CORSO SULLA PREVISIONE DELLA NEBBIA E DEGLI STRATI

Quarta lezione

Sommario:

Uso del diagramma termodinamico nella previsione della formazione e del dissolvimento della nebbia.

Uno dei metodi più accetti per la previsione  e il dissolvimento della nebbia, si avvale del sondaggio termodinamico riportato sul diagramma T log p.

La tracciatura di un sondaggio termodinamico dell'atmosfera è molto utile sia nella previsione della formazione della nebbia che, più oggettivamente, della sua dissipazione. Infatti, l'uso del diagramma per determinare la possibilità di formazione non può che essere soggettivo.

Per determinare la stabilità o l'instabilità degli strati più bassi, si dovrebbe effettuare lo studio del gradiente in atto in quel momento. Affinché la nebbia possa formarsi, lo strato superficiale deve essere stabile. Se non è stabile, il raffreddamento atteso durante il periodo di previsione deve essere preso in considerazione, e questa variazione dovrebbe essere applicata al sondaggio per determinare se lo strato permarrà stabile anche con questo raffreddamento.

Altro elemento da tenere in buon conto è la differenza fra temperatura dell'aria e punto di rugiada. Se ci si aspetta che temperatura dell'aria e punto di rugiada coincideranno durante il periodo coperto dalla previsione, la formazione della nebbia sarà molto probabile.

Ancora, dovremo considerare la velocità del vento. Se si prevedono venti forti, il raffreddamento non produrrà un'inversione al suolo favorevole alla formazione della nebbia, ma potrà provocare un'inversione poco al di sopra del suolo, che predispone invece alla formazione degli strati.

Determinazione dell'altezza dello strato nebbioso

Se prendiamo un sondaggio termodinamico tratto nel momento in cui è presente la nebbia, esso ci mostrerà un'inversione al suolo.

Non necessariamente la nebbia sarà estesa fino al top dell'inversione. Se la temperatura e il punto di rugiada possiedono il medesimo valore al top dell'inversione, si può presumere che la nebbia si estenda sino a tale livello.

Comunque, se non hanno lo stesso valore, possiamo determinare lo spessore della nebbia mediando tra il rapporto di mescolanza al suolo e il rapporto di mescolanza al top dell'inversione. L'intersezione di questo rapporto di mescolanza medio con la curva di stato rappresenta il top dello strato nebbioso.

Due metodi utilizzabili per individuare l'altezza (in piedi) del top dello strato nebbioso, consistono nel leggere l'altezza direttamente dalla curva delle altezze, sul diagramma termodinamico, oppure mediante il metodo dell'adiabatica secca.

1. Usando il metodo della curva delle altezze, individuare il punto in cui la curva di stato e la linea del rapporto di mescolanza medio s'intersecano sul diagramma termodinamico. Determinare l'altezza dello strato nebbioso dal valore ricavato dalla curva delle altezze in corrispondenza della suddetta intersezione.

2. Il metodo adiabatico secco si basa sulla circostanza che il gradiente adiabatico[FrontPage Image Map Component] secco corrisponde a circa 1°C per 100 metri (oppure 1°C per 328 piedi). Usando questo metodo, seguire l'adiabatica secca dall'intersezione del rapporto di mescolanza medio con la curva di stato fino al livello del suolo. Ricavare la differenza di temperatura fra il punto dove l'adiabatica secca raggiunge il suolo e il punto d'intersezione dell'adiabatica secca con il rapporto di mescolanza medio.

   Esempio (vedi figura a lato):

   L'adiabatica secca al suolo è 25°C.  La temperatura presa all'intersezione dell'adiabatica secca e il rapporto di mescolanza medio è 20°C; applicando il metodo adiabatico secco (1°C per 328 piedi), troviamo l'altezza dello strato nebbioso come illustrato in figura (5 * 328 = 1640 ft).

Dissolvimento

Per determinare, attraverso l'uso del diagramma, la temperatura al suolo necessaria per la dissipazione della nebbia, si deve tracciare l'adiabatica secca dall'intersezione della linea del rapporto di mescolanza medio con la curva di stato al livello del suolo. La temperatura dell'adiabatica secca al livello del suolo rappresenta la temperatura necessaria per il dissolvimento. Questa temperatura è conosciuta come temperatura critica. Detta temperatura rappresenta un'approssimazione, dal momento che essa presume che non vi sarà alcuna variazione nello stato del tempo dall'osservazione al momento della dissipazione. Questa temperatura dovrebbe essere modificata sulla base delle condizioni locali.

Nell'esaminare la dissipazione della nebbia e delle nubi basse, dovremmo considerare la rapidità con cui la temperatura al suolo aumenterà dopo il sorgere del Sole. Nebbia verticalmente spessa, o strati multipli di nubi, rallenteranno il riscaldamento mattutino del suolo. Se è presente nebbia d'avvezione, questa potrebbe essere sollevata dal suolo ad un'altezza che porterebbe a classificarla come strato. Se è presente nebbia al suolo, l'incremento della temperatura dell'aria in prossimità dello stesso provocherà l'evaporazione delle goccioline di nebbia, dissipandola. Un ulteriore riscaldamento può far evaporare la nebbia d'avvezione e le nubi basse.

Previsione della nebbia di pendio

Il sollevamento orografico dell'aria causerà un raffreddamento adiabatico con un rateo di 5,5 °F ogni 1000 piedi. Se si verifica un adeguato sollevamento, si formeranno nebbia e nubi basse. Questo processo può creare qualche imbarazzo nel previsore. La procedura per determinare la probabilità di nebbia o nubi basse nel corso delle ore notturne presso la stazione esposta a vento di pendio è illustrata qui di seguito:

1. Prevedere l'entità del raffreddamento.

2. Determinare l'attesa entità del raffreddamento da pendio, procedendo attraverso i seguenti passaggi:

   1. determinare il numero approssimativo di ore intercorrenti fra tramonto ed alba;

   2. stimare l'intensità del vento attesa durante le ore notturne;

   3. moltiplicare a) per b). Questa operazione fornirà la distanza che i venti di pendio percorreranno durante il periodo del giorno in cui il riscaldamento diurno non è in grado di annullare il raffreddamento da pendio.

   4. determinare approssimativamente la differenza di elevazione del suolo tra la stazione e la distanza calcolata in c). Tale differenza dovrebbe essere espressa in centinaia di piedi (ad esempio, 2,5 centinaia di piedi).

   5. Moltiplicare la differenza di elevazione per il rateo di raffreddamento adiabatico secco. Esempio: 2,5 * 5,5 = 13,75 °F di raffreddamento da pendio.

3. Aggiungere l'ammontare previsto di raffreddamento da pendio al raffreddamento notturno previsto per ottenere la quantità totale di raffreddamento.

4. Determinare l'innalzamento della temperatura del punto di rugiada nel tardo pomeriggio sulla stazione considerata. Se il raffreddamento previsto oltrepassa l'innalzamento atteso nel tardo pomeriggio, si potranno verificare sia riduzioni della visibilità sino a valori di nebbia, sia formazione di strati. La velocità del vento potrà giocare un ruolo nel determinare quale delle due condizioni meteorologiche si realizzerà.

   

Previsione della formazione e del dissolvimento degli strati

La previsione della nebbia e la previsione degli strati sono così strettamente congiunte che  molte delle regole di previsione della nebbia, e delle condizioni in precedenza menzionate, possono essere applicate anche alla previsione degli strati.

Determinazione della base e del top degli strati

Uno dei primi passi da compiere nel cimentarsi nella dissipazione degli strati, consiste nel determinarne lo spessore. La procedura è illustrata qui di seguito:

1. Determinare un rapporto di mescolanza rappresentativo fra la superficie e la base dell'inversione.

2. Prolungare verso l'alto, lungo il sondaggio, la linea del rapporto di mescolanza precedentemente determinato.

3. L'intersezione della linea del rapporto di mescolanza medio con la curva di stato, fornisce la base approssimata ed il top massimo degli strati. Il punto A in figura rappresenta la base dello strato, mentre il punto B sta a indicarne il top massimo.

Il punto A evidenzia la base iniziale dello strato; tuttavia, appena si verificherà un riscaldamento diurno, la base tenderà a sollevarsi.

Il punto B rappresenta il top massimo della coltre nuvolosa; benché, di primo mattino, esso possa giacere presso la base dell'inversione.

Comunque, appena nel corso del giorno si verifica un riscaldamento, anche il top delle nubi stratificate si innalzerà e sarà approssimato dal punto B.

Se la temperatura e il punto di rugiada sono gli stessi presso il top dell'inversione, gli strati si estenderanno sino a questo livello. Per determinare l'altezza della base e del top dello strato di nubi, si potrà usare sia il metodo precedentemente illustrato per la nebbia, sia la scala pressione/altitudine.

Determinazione della temperatura di dissipazione[FrontPage Image Map Component]

Per determinare la temperatura necessaria a dare inizio al processo di dissipazione degli strati, si devono seguire questi passi:

1. Dal punto A nella figura accanto, seguire l'adiabatica secca sino al livello del suolo. La temperatura dell'adiabatica secca al suolo è la temperatura che si deve raggiungere affinché la dissipazione abbia inizio (punto C).

2. Dal punto B seguire l'adiabatica secca al livello della superficie. La temperatura dell'adiabatica secca al livello del suolo è la temperatura richiesta affinché la dissipazione degli strati giunga a termine (punto D).

Determinazione del momento del dissolvimento.

Dopo la determinazione della temperatura necessaria perché la dissipazione degli strati abbia inizio o giunga a termine, si può procedere alla previsione del momento in cui dette temperature saranno raggiunte.

Si deve stimare l'ampiezza del periodo necessario perché abbia luogo la quantità sufficiente di riscaldamento e sulla base di questa stima, si può prevedere il momento della dissipazione. Ricordare di prendere in considerazione l'assenza o la presenza di copertura nuvolosa al di sopra della coltre stratificata.
In aggiunta, considerare la traiettoria dell'aria sopra la stazione. Se la traiettoria proviene da una superficie acquea, le temperature si manterranno più basse più a lungo rispetto al normale arco di tempo.

Una regola empirica ampiamente usata nella previsione del dissolvimento di strati consiste nello stimare lo spessore dello strato; e se al di sopra non è presente una copertura nuvolosa ed è atteso il normale riscaldamento, possiamo prevedere il dissolvimento degli strati con una media di 360 piedi per ora di riscaldamento. In tal modo si può fare una stima del numero di ore necessarie per dissolvere lo strato.

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

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