Scia di condensazione

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Scie di condensanzione di un formazione di B-17F Flying Fortress sui cieli della Germania, 1943 circa
Scia di condensazione di un 747 della JAL
Foto della NASA

Le scie di condensazione (in inglese, contrail) o scie di vapore sono nuvole artificiali[1][2][3][4][5] di vapore acqueo[6][7] che possono formarsi durante il passaggio degli aerei. Possono formarsi in due casi:

  1. I gas di scarico derivanti dalla propulsione dell'aereo aumentano localmente la percentuale di umidità dell'aria fredda e rarefatta fino al punto da indurre la condensazione del vapore acqueo in essi contenuto.
  2. Le ali dell'aereo in moto causano una diminuzione della pressione dell'aria circostante e quindi una diminuzione di temperatura dell'aria che può causare la condensazione del vapore acqueo.

Oltre al vapore acqueo le emissioni provocate dagli aerei contengono biossido di carbonio, ossidi di azoto, monossido di carbonio, idrocarburi come il metano, solfati, particolato.

Le scie di condensazione più comuni sono dovute alla rapida condensazione del vapore acqueo nei gas di scarico del velivolo durante la navigazione in alta quota dove la temperatura esterna è molto bassa.

Caratteristiche

Le scie di condensazione sono strisce nuvolose inizialmente sottili che, successivamente, si allargano formando ampi nastri che si sfioccano lateralmente. Esse sono generate dal passaggio di aeromobili, sono costituite da prodotti di condensazione e solidificazione del vapore acqueo e vengono suddivise in:

scie di gas di scarico
dovute al rapido raffreddamento dei gas di scappamento dei motori, i quali immettono nell'atmosfera, già molto umida, una quantità di vapore acqueo e nuclei di condensazione sufficienti a provocare il fenomeno. La temperatura dell'aria più favorevole è quella compresa fra i −25 °C ed i −40 °C, che salvo casi eccezionali si riscontra dagli 8 000 m in su. Esse sono le più persistenti. Ma gli studi mostrano come scie di condensazione possono formarsi anche ad umidità relative pari allo 0% a patto che la temperatura sia sufficientemente bassa.[8]
scie di convezione
dovute ai moti convettivi che si manifestano sulla scia dell'aereo quando questo vola in aria molto umida e instabile. La temperatura dell'aria più favorevole è quella compresa fra 0 °C e −25 °C. Non si manifestano immediatamente dietro l'aereo, occorrendo un certo intervallo di tempo prima che l'aria calda immessa nell'atmosfera si porti al livello di condensazione.
scie di origine aerodinamica
dovute all'espansione dell'aria, provocata dal veloce moto di un aereo, quando vola in atmosfera molto umida. La temperatura dell'aria più favorevole è compresa tra 0 °C e 10 °C. Esse sono le meno persistenti.

Cenni storici

Le prime osservazioni di scie di condensazione sono attestate durante e subito dopo la prima guerra mondiale[9]. Per molti anni le scie vennero considerate poco più di un fenomeno atmosferico legato all'aviazione, ma con la seconda guerra mondiale, quando i radar non erano ancora pienamente sviluppati, divennero di notevole importanza per le operazioni aeronautiche militari in quanto potevano rendere facilmente individuabili i bombardieri in alta quota. Il termine inglese "contrail" (da "condensation trail") fu coniato proprio nel 1941[1].

Il primo a elaborare un modello di studio volto a determinare quando e in che condizioni si formassero le scie di condensazione è stato dapprima il tedesco E. Schmidt nel 1941[9] poi lo statunitense H. Appleman negli anni cinquanta il quale mostrò come la formazione di scie di condensazione dipendesse da diversi fattori e che esse potevano formarsi anche a umidità relative molto basse[10][11][12], umidità relativa che incide anche sulla persistenza di tali scie.[13]. Il modello teorico di Appleman è stato poi perfezionato da U. Schumann che negli anni novanta ha verificato le previsioni del modello con precise osservazioni sperimentali in quota [14], chiarendo anche la dipendenza delle condizioni di innesco e persistenza delle scie di condensazione dalle caratteristiche della combustione nei motori.

Mentre il significato militare delle scie di condensazione è molto diminuito a causa del progresso tecnologico dei sistemi di difesa antiaerea, negli ultimi anni lo studio fisico-chimico delle scie di condensazione ha assunto una maggior importanza in relazione all'impatto del traffico aereo sui cambiamenti climatici[15].

Scia chimica

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Teoria del complotto sulle scie chimiche.

Nella seconda metà degli anni novanta si sono diffuse alcune teorie del complotto, completamente prive di fondamenti e riscontri scientifici, secondo le quali delle normali scie di condensazione sarebbero in realtà delle "scie chimiche", cioè "rilasci" di ipotetiche sostanze chimiche (o anche biologiche) su aree popolate con finalità che differiscono fra le varie teorie.

Note

  1. ^ a b A.W. Brewer (1946), op. cit.
  2. ^ WMO (1975), op. cit., pag.66
  3. ^ Academic Press Dictionary of Science and Technology, di Christopher G. Morris,Academic Press, 1992, pagina 494, Gulf Professional Publishing
  4. ^ Temporali e tornado, Sironi Editore, 2006, pagina 23
  5. ^ Light pollution: the global view : proceedings of the International Conference on Light Pollution, H. E. Schwarz, Springer, 2003, pagina 263
  6. ^ Rainbows, halos, and glories, Robert Greenler, Editore CUP Archive, 1990, ISBN 0521388651, 9780521388658, pagina 182
  7. ^ Fighter combat:tactics and maneuvering, Robert L. Shaw, Naval Institute Press, 1985, ISBN 0870210599, 9780870210594, pagina 169
  8. ^ Le FAQ del Cicap
  9. ^ a b U. Schumann (1997), op. cit.
  10. ^ H. Appleman, op. cit.
  11. ^ Penne e Scie
  12. ^ Grafici di Appelman
  13. ^ Persistenza e espansione delle scie
  14. ^ U. Schumann (1996), op. cit.
  15. ^ IPCC (2007), op. cit.

Bibliografia

Voci correlate

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