Che c’è lassù?

Per la realizzazione delle previsioni del tempo è necessaria la conoscenza di milioni di dati di temperatura, pressione, umidità, vento e altri parametri, sia in superficie che a diverse quote atmosferiche. Sulla superficie terrestre e marina le misure sono in prevalenza affidate alla strumentazione tradizionale ubicata in capannine, a bordo di navi specializzate o montata su boe oceaniche. Alle misure in quota provvedono i satelliti meteorologici e, più precise, le radio-sonde, ovvero le radio-trasmittenti agganciate a palloni gonfi di idrogeno o di elio, inviate in ascesa libera da un migliaio di stazioni sparse in tutto il mondo (prevalenti quelle del nostro emisfero). I primi sondaggi in quota risalgono al 1749, quando il fisico scozzese Alexander Wilson fissò un termometro a un cervo volante. Agli inizi dell'800 si impiegarono i primi palloni per l'osservazione del vento e tra la fine dell'800 e gli inizi del '900 il francese Teisserenc De Bort e il tedesco Assmann, dopo numerosi lanci effettuati, notarono che la temperatura dell'aria cessa di diminuire con l'altezza a partire da 11 chilometri. Era la scoperta della soglia della stratosfera. Il lancio della prima vera radiosonda è del 1930 ed è merito del russo Moltchanov. Come funziona? La scatola agganciata al pallone contiene una serie di elementi sensori e una radio trasmittente. I sensori sono un barometro a capsula metallica (per misurare la pressione atmosferica), una termoresistenza (per la misura della temperatura) e un igrometro a cloruro di litio o un condensatore a capacità variabile (per l'umidità). A mano a mano che il pallone sale in quota alla velocità media di 300 metri al minuto, la progressiva diminuzione della pressione fa scattare una serie di contatti, in corrispondenza dei quali vengono inviati a terra segnali radio contenenti i dati. Seguendo l pallone con un radioteodolite o con un sistema di radio-triangolazioni, è possibile misurare in ogni istante l'altezza raggiunta dalla sonda e gli spostamenti laterali dalla verticale, risalendo così alle velocità del vento in quota. Intorno ai 20-30 km di quota, il pallone esplode per la grande espansione dovuta alla bassa pressione esterna e la radiosonda cade a terra, frenata da un piccolo paracadute. La precisione delle misure è soddisfacente, ma relativamente limitata. Per la temperatura, ad esempio, si può riscontrare un errore di circa un grado. Altri errori, nella valutazione dei parametri atmosferici in quota, derivano dalla scarsità dei dati per il numero limitato delle stazioni. Tra un punto e l'altro, a distanze a volte di migliaia di chilometri, è necessario interpolare i dati, introducendo inevitabilmente errori di stima. Guido Caroselli.

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