Guida ai dati
Il meteo in quota: da dove vengono temperatura e umidità
Per dire se un aereo avrebbe dovuto lasciare una scia servono temperatura e umidità dell'aria alla sua quota, nel momento del passaggio. Nessuno le misura lì in quel preciso istante: si usano le stime di un modello meteorologico. Ecco quale, e con quali limiti.
Il modello GFS
CieliBlu usa il Global Forecast System (GFS), il modello globale del servizio meteorologico statunitense NOAA, i cui dati sono pubblici. Il GFS divide l'atmosfera in una griglia che copre tutto il pianeta, con una risoluzione orizzontale di circa un quarto di grado (circa 25 chilometri alle nostre latitudini), e viene aggiornato quattro volte al giorno. Per ogni punto fornisce, tra le altre cose, temperatura, umidità e vento su una serie di livelli di pressione.
Livelli di pressione
In meteorologia la quota si esprime spesso con la pressione: più si sale, più la pressione diminuisce. I livelli tipici della crociera degli aerei sono 300 hPa (circa 9 km), 250 hPa (circa 10,4 km) e 200 hPa (circa 11,8 km). CieliBlu ricava la pressione alla quota dell'aereo dalla sua quota barometrica, come spiegato in Come si identifica un aereo, e interpola i valori del modello tra i livelli disponibili.
Umidità rispetto all'acqua e rispetto al ghiaccio
L'umidità relativa indica quanto vapore c'è nell'aria rispetto al massimo possibile prima della condensazione. Ma questo massimo dipende da cosa si forma: sotto zero, il ghiaccio è stabile con meno vapore dell'acqua liquida. Per questo a −45 °C un'aria con umidità del 65% rispetto all'acqua può essere già satura, o quasi, rispetto al ghiaccio. Per le scie conta l'umidità rispetto al ghiaccio: se supera il 100% le scie persistono. L'app salva entrambi i valori.
Il criterio di Schmidt-Appleman
Con temperatura, pressione e umidità l'app applica il criterio di Schmidt-Appleman, che calcola la temperatura massima alla quale i gas di scarico, mescolandosi con l'aria, raggiungono la saturazione. Se l'aria è più fredda di questa soglia la scia si forma; se è anche soprassatura di ghiaccio, la scia persiste. La spiegazione completa è nella pagina Le scie di condensazione.
Perché l'umidità in quota è incerta
- Poche misure dirette: i palloni sonda partono in genere due volte al giorno da poche stazioni, e i loro sensori di umidità sono meno precisi alle temperature molto basse.
- Strati sottili: le zone soprassature sono spesso profonde poche centinaia di metri, meno della distanza tra due livelli del modello.
- Rappresentazione nel modello: non tutti i modelli rappresentano la soprassaturazione rispetto al ghiaccio; spesso l'eccesso di vapore viene trasformato in nube, abbassando l'umidità stimata.
- Tempo e spazio: il dato del modello è una media su una cella di decine di chilometri e si riferisce a un orario vicino, non identico, a quello dell'osservazione.
Le osservazioni da terra non misurano l'umidità, ma ne rivelano gli effetti: una scia persistente dice che l'aria era soprassatura di ghiaccio, una scia breve che non lo era. Confrontare migliaia di questi esiti con le stime del modello è il modo con cui i dati raccolti da CieliBlu permettono di valutare quanto le previsioni siano affidabili.