METEOROLOGIA  AERONAUTICA  

Parte  I  

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METEOROLOGIA AERONAUTICA

  La meteorologia aeronautica è la scienza che descrive i fenomeni meteorologici pericolosi per il volo.

  Questi sono: –  la turbolenza (trattata nella parte I) –  il wind shear (trattato nella parte II) –  i temporali (trattati nella parte III) –  l’icing (o formazione di ghiaccio sui velivoli, trattati nella

parte III) –  la riduzione della visibilità (trattati nella parte III)

  Nella parte IV di questo corso vengono descritti gli avvisi di

sicurezza e le carte aeronautiche attraverso i quali tali fenomeni vengono segnalati all’utenza aeronautica.

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METEOROLOGIA AERONAUTICA PARTE I

 Nella Parte I si parlerà di turbolenza: –  Definizione aeronautica di turbolenza dell’aria –  Intensità –  Effetti sui velivoli –  Tipi di turbolenza in base al fenomeno meteorologico

che la produce e meccanismi di formazione •  Turbolenza convettiva, dovuta ai moti convettivi •  Turbolenza meccanica e onde di montagna •  Turbolenza in aria chiara e corrente a getto •  Turbolenza di scia che, sebbene non sia un fenomeno

meteorolgoico, viene trattato insieme alla turbolenza perchè produce I medesimi effetti sui velivoli della turbolenza meteo

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TURBOLENZA E WIND SHEAR

  Dal punto di vista aeronautico sono considerati due fenomeni distinti, ma sono in realtà l’una l’effetto e l’altro la causa dello stesso fenomeno: la deviazione indesiderata dell’aereo dalla propria traiettoria di volo con sobbalzi e scossoni (turbolenza), provocata da rapida variazione in direzione e/o intensità del vento (wind shear).

  Per consuetudine la turbolenza è considerata un fenomeno negativo in tutte le fasi di volo, il wind shear è considerato negativo solo a bassa quota (LLWS, Low Level Wind Shear).

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TURBOLENZA

 Definizione: “Insieme di scossoni cui è soggetto un aereo in volo quando incontra correnti ascendenti o discendenti o raffiche di vento.”

  La definizione è basata sulle sensazioni dell’equipaggio e dei passeggeri, dipende dal tipo e dallo stato dell’aereo e dalla reazione del pilota.

  Esiste anche una classificazione dell’intensità della turbolenza, anch’essa basata sulle reazioni del velivolo.

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TURBOLENZA INTENSITA’

  LEGGERA (LIGHT): momentanee e leggere variazioni di assetto e di quota dell’aereo

 MODERATA (MODERATE): variazioni più intense ma aereo sotto controllo

  FORTE (SEVERE): variazioni ampie e repentine, aereo momentaneamente fuori controllo

  ESTREMA (EXTREME): aereo violentemente sbattuto e totalmente incontrollabile, possibili danni alla struttura dell’aereo

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TURBOLENZA TIPI

  La turbolenza viene divisa in base ai fenomeni meteorologici che la producono. –  Convettiva

•  Generata dai fenomeni convettivi (per es. temporali)

–  Meccanica •  Provocata dall’attrito superficiale (per es. onde di montagna,

MTW)

–  Turbolenza in aria chiara (CAT) •  Generata dall’energia del flusso dell’aria

–  Turbolenza di scia •  Non è un fenomeno meteorologico, ma i suoi effetti sono

analoghi a quelli della turbolenza meteo

Vediamo in dettaglio ciascuno di questi casi.

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TURBOLENZA CONVETTIVA

  Associata alle termiche  Maggiore nelle ore pomeridiane, quando è massimo

il soleggiamento   Più intensa in estate   Caratteristica delle giornate di cielo sereno

(maggiore apporto di calore dal sole)   Si verifica nelle vicinanze del suolo   Favorita da terreni collinari o montuosi che aiutano

il sollevamento   Può essere resa visibile da nubi di tipo cumulo   Termiche intense possono generare nubi a forte

sviluppo verticale (towering cumulus TCU, o cumulonembi CB)

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TURBOLENZA CONVETTIVA TERMICHE

  Sfruttate dal volo a vela   Aerei di maggiori

prestazioni possono essere soggetti a turbolenza da leggera a moderata  Raffiche verso l’alto

  Al top dello strato di convezione libera strato di aria stabile  Aereo non risente più

della turbolenza (base dei cumuli) 9

TURBOLENZA CONVETTIVA INTENSITA’

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TURBOLENZA MECCANICA

 E’ dovuta all’attrito col suolo

 Rottura del flusso laminare, che genera vortici

 Maggiore in presenza di ostacoli

 Anche piccoli ostacoli nelle vicinanze della pista (hangar su campi di volo)

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TURBOLENZA MECCANICA

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 Dipende da:

 Tipo di terreno

 Forza del vento

TURBOLENZA MECCANICA ONDE DI MONTAGNA (MTW)

Si formano quando il vento incontra una catena montuosa.   Più facilmente quando:

o  la direzione del vento è perpendicolare alla catena o  lo strato di aria è stabile al livello della catena o  la velocità del vento è di almeno 25 kt e in aumento con la

quota

  Se l’aria è umida sono rese visibili da caratteristiche nubi associate: o  nubi lenticolari o  nubi di rotore su creste di particolare ampiezza

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ONDE DI MONTAGNA (MTW)

MOTI ASCENDENTI

MOTI DISCENDENTI

ONDE DI MONTAGNA CARATTERISTICHE

  Strato interessato tra 4 000 e 6 000 ft al di sopra del picco   Maggiore altezza catena, maggiore ampiezza dell’onda   Maggiore forza del vento, maggiore lunghezza dell’onda   Tipica lunghezza d’onda tra 6 e 30 km   Fohn sottovento se velocità vento sufficiente   Rotori sotto le prime onde

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NUBI LENTICOLARI

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NUBI DI ROTORE

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 Si verifica prevalentemente in quota (30.000 FT)  Prevalentemente in aria priva di nubi  I fenomeni meteorologici associati alla CAT sono:

–  La corrente a getto, o jet stream, una forte corrente in quota concentrata lungo un asse quasi orizzontale, caratterizzata da un forte gradiente del vento;

–  La tropopausa; –  Saccature e depressioni in quota; –  Le onde di montagna.

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TURBOLENZA IN ARIA CHIARA (CAT, CLEAR AIR TURBULENCE)

LA CORRENTE A GETTO

Definizione: Corrente relativamente sottile concentrata lungo un asse quasi orizzontale

  Situata nella troposfera superiore e nella stratosfera   Caratterizzata da un forte gradiente verticale e laterale

dell’intensità del vento, che presenta uno o più massimi di velocità.

  Lunghezza diverse migliaia di km, larghezza qualche centinaia di km, altezza di qualche km

  Velocità del vento normalmente da 60 kt a 240 kt, gradiente verticale è di 5 kt ogni 1000ft, quello orizzontale di 10 kt ogni 60 miglia.

  L’asse del getto si trova attorno ai 10 000 m (30.000 ft). Le principali correnti a getto sono il getto polare e quello subtropicale.

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CORRENTE A GETTO CARATTERISTICHE

  La corrente a getto può essere raffigurata come un fiume d’aria che scorre da ovest verso est nell’alta troposfera.

  Ha carattere circumpolare e nel suo percorso alterna dei massimi di velocità a regioni con velocità inferiori.

  Il getto polare è associato al fronte polare, è più intenso e posizionato a latitudini più basse in inverno, più debole e a latitudini più alte in estate.

  La sua presenza è evidenziata da una brusca variazione d’altezza della tropopausa, dovuta a una superficie frontale, detta fronte del getto. Dall’analisi della sezione verticale del getto si può evidenziare la presenza del fronte del getto e la distribuzione della velocità del vento. In particolare il getto presenta al centro un massimo di velocità, detto “core” del getto.

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LA CORRENTE A GETTO

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LA CORRENTE A GETTO SEZIONE VERTICALE

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ALTRI FENOMENI ASSOCIATI ALLA CAT

  Tropopausa: si tratta del sottile strato di aria che separa la troposfera, che parte dal suolo e dove la temperatura decresce con la quota, dalla stratosfera, dove la temperatura cresce con la quota. La tropopausa è quindi una zona di inversione termica. La sua altitudine varia con la latitudine e con la stagione.

  L’inversione termica blocca l’ascesa delle correnti

  Le correnti sono costrette e deviare e a scorrere orizzontalmente

  Lo scorrimento genera moto ondulatorio dell’aria

  Le saccature e le depressioni sono strutture circolatorie che possono portare variazioni di vento ai loro bordi, e dunque turbolenza. 23

TURBOLENZA DI SCIA

 NON è un fenomeno meteorologico, ma gli effetti sui velivoli sono simili a quelli provocati dalla turbolenza meteorologica

  E’ generata dai vortici controrotanti prodotti alle estremità alari, che si allargano con rotazione opposta –  Raggiungono diametri dell’ordine di grandezza dell’apertura

alare –  Quando l’aereo è in moto, i vortici si distendono all’indietro

(vengono detti trecce di Berenice)

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TURBOLENZA DI SCIA

  I vortici più violenti si trovano dietro aerei pesanti, di grandi dimensioni, soprattutto durante le fasi di decollo e atterraggio

  Tanto più pericolosa quanto più piccoli sono apertura alare e peso del velivolo che vola in scia

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Distanza reciproca circa il doppio dell’apertura alare

Si stabilizzano a circa 900 ft dal livello del velivolo

TURBOLENZA DI SCIA

  Intensità dipende da: –  Peso, velocità, forma e assetto ala aeromobile generante –  Peso predominante (proporzionalità diretta con intensità)

  Compromette manovrabilità aereo che incontra scia –  Specie se ha dimensioni inferiori a aereo generante

  Adeguate separazioni al decollo/atterraggio e quota –  Decollo/atterraggio

•  Considerare spostamento laterale vortici •  In caso di vento forte vortici potrebbero interessare piste vicine

  Elicotteri: –  Generano turbolenza maggiore rispetto ad aerei di pari peso –  Producono forte turbolenza anche a bassa velocità (20 - 50 kt) –  La scia di elicotteri leggeri ha la stessa grandezza di quella di

elicotteri pesanti

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TURBOLENZA DI SCIA

  Classificata in base alla categoria dell’aereo che la genera:

–  HEAVY •  aeromobili di peso oltre 136.000 kg

•  SUPER A380-800

–  MODERATE •  aeromobili di peso compreso tra 136.000 e 7.000 kg

–  LIGHT •  aeromobili di peso inferiore ai 7.000 kg

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