Scia di condensazione

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Le scie di condensazione (in inglese, contrail) o scie di vapore sono nuvole artificiali di vapore acqueo condensato che possono formarsi al passaggio degli aerei.[1][2][3][4][5][6][7] Possono formarsi a causa di svariati motivi.

Le scie di condensazione più comuni sono dovute alla rapida condensazione in ghiaccio del vapore acqueo presente nei gas di scarico del velivolo durante la navigazione in alta quota dove la temperatura esterna è molto bassa. La persistenza e l'espansione di tali scie dipende dalla presenza di sufficiente umidità alla quota di volo.[8][9]

Scia di condensazione (convezione) di un 747 della JAL

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 da combustione.[10][11]

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

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:

Aereo KC-135, che genera molto vapore acqueo, dovuto anche all'iniezione di acqua nel motore
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. Normalmente si riscontrano oltre gli 8 000 m, dove la temperatura dell'aria tende ad essere molto bassa, inferiore a −40 °C. Fanno eccezione alcuni luoghi come in Alaska e in Canada, il cui clima molto rigido può favorire la loro formazione ad altitudini anche prossime al terreno.[12] Studi mostrano come scie di condensazione possono formarsi anche ad umidità relative pari allo 0% a patto che la temperatura sia sufficientemente bassa.[9][13] Queste scie, costituite quasi esclusivamente da ghiaccio,[14][15] sono le più persistenti.
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 -25 °C e −40 °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.
Il vapore acqueo si condensa dai vortici bassa pressione generati dal fuoribordo di ciascuna presa d'aria del motore
scie di origine aerodinamica
dovute all'espansione dell'aria, provocata dalle 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, soprattutto 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 e impatto[modifica | modifica wikitesto]

Scie di condensanzione di una formazione di B-17F Flying Fortress sui cieli della Germania, 1943 circa

Le prime osservazioni di scie di condensazione sono attestate durante e subito dopo la prima guerra mondiale.[16] Per molti anni le scie vennero considerate poco più di un fenomeno atmosferico legato all'aviazione, ma con la seconda guerra mondiale 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[16] 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[8][17][18], umidità relativa che incide anche sulla persistenza di tali scie.[19]. Il modello teorico di Appleman è stato poi perfezionato da U. Schumann che negli anni novanta ha verificato le previsioni del modello termodinamico grazie a precise osservazioni sperimentali in quota [9], chiarendo anche la dipendenza delle condizioni di innesco e persistenza delle scie di condensazione dalle caratteristiche della combustione nei motori. Ad esempio, le condizioni d'innesco delle scie sono più favorevoli per i motori moderni "turbofan high bypass" (turboventola ad alto rapporto di diluizione) che hanno una maggior efficienza termodinamica.[20]

Oltre al significato militare [21], negli ultimi anni lo studio fisico-chimico delle scie di condensazione ha assunto ulteriore importanza in relazione all'impatto del traffico aereo sui cambiamenti climatici.[22][23] Sono inoltre considerate uno dei disturbi dell'osservazione astronomica.[6]

Scia chimica[modifica | modifica wikitesto]

Foto della NASA
Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Teoria del complotto sulle scie chimiche.

Dalla seconda metà degli anni novanta[24] 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 svariate finalità che differiscono fra le varie teorie.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b A.W. Brewer (1946).
  2. ^ R.S. Scorer (1955).
  3. ^ WMO (1975), pag. 66.
  4. ^ R. Greenler (1980),  pag. 182
  5. ^ Academic Press Dictionary of Science and Technology (1992), pag. 494.
  6. ^ a b H. Pedersen, H.S. Schwarz (2002), pag. 263
  7. ^ G. Formentini (2006), pag. 23.
  8. ^ a b H. Appleman.
  9. ^ a b c U. Schumann (1996).
  10. ^ Emissioni gassose
  11. ^ Aerei: si muore più per gli scarichi che per gli incidenti
  12. ^ (EN) Frequently Asked Questions, NASA. URL consultato il 17 aprile 2016.
  13. ^ Le FAQ del Cicap.
  14. ^ R.G. Knollenberg (1972).
  15. ^ A. Heymsfield (2010).
  16. ^ a b U. Schumann (1997).
  17. ^ Penne e Scie.
  18. ^ Grafici di Appleman.
  19. ^ Persistenza e espansione delle scie.
  20. ^ U. Schumann (2000).
  21. ^ R.S.Shaw (1985),  pag. 169
  22. ^ IPCC (1999).
  23. ^ IPCC (2007).
  24. ^ Silvia Bencivelli, Le "scie chimiche" la leggenda di una bufala, in La Stampa, 16 settembre 2013. URL consultato il 23 settembre 2014.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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