Patrizia Favaron

L'X-15 in volo

Oltre l’Atmosfera

Approfondimenti /

Patrizia Favaron Premessa Che lo spazio esterno fosse “interessante”, che oltre l’atmosfera vi fosse qualcosa da studiare ed esplorare, lo avevano intuito non pochi ormai più di un secolo fa – i nomi di Hermann Julius Oberth, Konstantin Eduardovic Ciolkovsky e Robert Goddard stanno lì a dimostrarlo. Ed i primi esperimenti di missilistica mostrarono come, in fondo, fosse possibile portare dei manufatti sin lassù. Manufatti, sì, ma persone? La cosa era un po’ più difficile, soprattutto perché insieme ad esse era (è) necessario spedire nello spazio anche quintali di sistemi di sostentamento della vita, scudi termici, schermi antiradiazioni, acqua, ossigeno, provviste… A dire il vero, qualcuno si era spinto molto in alto a bordo di aerostati progettati per le altissime quote: Auguste Piccard aveva superato i 16km, ed i voli “Osoaviakhim-1” (Unione Sovietica) ed “Explorer II” (Stati Uniti) avevano raggiunto rispettivamente 22 e 22.1km. Ma dirlo “spazio”, sarebbe un po’ improprio: dopotutto un aerostato ha bisogno di un mezzo entro il quale galleggiare, cioè, aria. Potrà spingersi molto in alto, ma dovrà comunque rimanere nell’atmosfera. In base ad una convenzione piuttosto condivisa, lo spazio vero e proprio inizia alla quota della “linea di Karman”, a circa 100km sopra il livello medio del mare. Cento chilometri che sono un niente rispetto al raggio terrestre (circa 6366km), ma, animali terragnoli come noi umani devono fare una bella fatica per arrivarci. E non che il viaggio sia di per sé privo di pericoli. Con l’aumento della quota la pressione dell’aria diminuisce progressivamente, sin praticamente a svanire. Alla quota del Monte Everest, 8488m, l’aria è già così poca che sopravvivervi per anche solo qualche ora richiede un allenamento estremo (che spesso neanche basta). Non solo: la temperatura, così confortevole (‘nzomma… 🤦‍♀️) presso il suolo, scende molto, e già alla quota tutto sommato modesta dei voli di linea ha un valore dell’ordine di -50 °C. Insomma: renderci conto per esperienza diretta personale, a pelle, della presenza di strati di atmosfera con proprietà diverse fuori dalla nostra portata non è cosa indolore, e può avvenire con fatica solo grazie a strumenti come le radiosonde portate in quota dai palloni meteorologici. L’immagine qui sopra la conosco bene. Eppure, tutte le volte che la riguardo non posso fare a meno di provare un senso, insieme, di timore e di meraviglia: l’atmosfera, tutta, quella nella quale abitiamo, è davvero una pellicina sottilissima. Cento chilometri… Se la Terra fosse ridotta di colpo alle dimensioni di una palla da basket, l’atmosfera sarebbe spessa … Spessa quanto? Per scoprirlo basta che facciamo una semplice proporzione: 100 km : 6366 km = X cm : 12 cm e cioè, X = 0.1885 cm. Neanche due millimetri. E la nostra cara troposfera, con i suoi 10 km di spessore, non arriverebbe a due decimi di millimetro. (Sarà il caso che di questo staterello ci prendiamo molta cura: non abbiamo altro posto dove andare…) Un’epopea quasi dimenticata La conquista umana dello spazio, così come l’ho definito, non è avvenuta nel 1961 con la storica missione di Yuri Gagarin. A lui, eroe avanguardista, il merito di aver compiuto il primo volo orbitale (su una capsula che i piloti collaudatori di questi tempi non faticherebbero a definire una cassa da morto). Ma la nostra storia comincia nel 1959, con l’avvio del programma X-15 (la progettazione era iniziata alcuni anni prima). Programma di ricerca e sviluppo, che si protrarrà sino al 1967, ben dentro l’”era spaziale” intesa nel modo comune. Ma cos’era l’X-15? Ecco, più o meno una roba così: Eccolo, qui sopra. In apparenza un “aereo”, con impostazione di tipo monoplano, monoposto, con propulsore a razzo. Come operava? Veniva agganciato al pilone dell’ala dell’aereo-laboratorio della NASA, un B-52 modificato, che si occupava di portarlo in quota – il consumo di carburante negli strati più bassi dell’atmosfera sarebbe stato talmente elevato da rendere impossibile un decollo da terra. All’inizio della missione, una volta raggiunta la quota prevista, l’X-15 veniva sganciato. Un esemplare di X-15-2, pochi secondi dopo lo sgancio dal B-52 della NASA (operato dalla USAF); si notino i due enormi serbatoi supplementari. Qualche secondo dopo, perduta un poco di quota e raggiunta la distanza di sicurezza, il pilota accendeva i motori a razzo, e l’X-15 accelerava mentre una ripida cabrata gli faceva guadagnare velocemente quota. Raggiunta la quota di picco, che in alcune missioni raggiungeva o si avvicinava molto ai 100 km dal suolo, picchiava e riguadagnava l’atmosfera più densa, e planando come un aliante raggiungeva la base di destinazione, un lago salato presso la base di Edwards (od una delle altre località designate in caso di emergenza). A dirla così sembra una cosa quasi facile. Ma, come spesso accade, sono i dettagli la parte più allarmante dell’intera storia. Intanto. Per risparmiare peso, l’X-15 disponeva di un carrello anteriore ma non di un carrello posteriore. Al momento dell’atterraggio sganciava la parte inferiore della coda, e toccava il suolo su due pattini. Un’impresa così, però, non puoi compierla sulla pista di un normale aeroporto, o in un prato, o su un’autostrada. Le missioni così dovevano terminare sulla superficie di un lago salato non lontano dalla base USAF di Edwards, in California. Certo, come da tradizione NASA esistevano diversi punti di atterraggio alternativi da usare in caso di “abort” della missione. Ma non era il caso di provarci… Un airframe avveniristico… Con gli occhi di una persona nata negli anni ’60 del secolo scorso, l’X-15 ricordava un aeroplano realmente utilizzato (e, a questo mi dicono, piuttosto famigerato): l’F-104. Ali molto corte, profilo molto allungato, adatto al volo in regime supersonico e, nel caso dell’X-15, ipersonico. La somiglianza esteriore, però, si fermava alla superficie. Progettato per raggiungere e superare velocità superiori a Mach 6, l’X-15 doveva essere in grado di resistere alle tremende temperature incontrate nei momenti di massima velocità. E infatti: la superficie esterna era realizzata in Inconel, una lega aeronautica di pregio in grado di conservare buone proprietà meccaniche anche ad alta temperatura. L’abitacolo, in alluminio, era separato dalla struttura della fusoliera, così da garantire al pilota

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Copertina Aisam

Buoni motivi per (non?) usare l’Anemometro a coppe per misurare il vento a bassa velocità

Testi Tecnico-Scientifici, Libreria /

Patrizia Favaron Non “il mio solito articolo”… In effetti, no. È l’annuncio del libro che ho appena finito di scrivere sull’Anemometro a coppe, e che si può già scaricare gratuitamente da questo collegamento: Cup Anemometers and Slow Wind Speed Di regola citare sé stesse è una bruttissima cosa, e non lo avrei fatto se non fossi stata presa da un certo senso di urgenza. Tutto è nato alcuni mesi fa, quando durante l’elaborazione dei dati per un paper che io e amiche e amici di UNINSUBRIA stavamo scrivendo (spoiler: finito anche lui! Tra qualche giorno sarà pubblicato ufficialmente) mi sono imbattuta in un istogramma stranissimo. E ne ho già anche scritto! L’articolo è comparso nella nostra Newsletter di Marzo 2025, con il titolo “Misurare il vento, quando il vento non c’è”, e il grafico incriminato potete trovarlo nella Figura 3, dove noterete un “baffo che non dovrebbe esistere” in corrispondenza delle velocità del vento più basse. Qualche tempo dopo sono stata chiamata a compiere un intervento di manutenzione in campo, presso una stazione meteorologica che a detta del manutentore stava malissimo, e nella quale molti anni fa avevo messo il mio zampino. La stazione in realtà stava più che bene (l’unico guaio era su uno degli strumenti, che mostrava tutti i segni del tempo che tranquillo ed inarrestabile scorre). Ma il Baffo Misterioso, c’era anche lì! Santa peppola. Che la cosa meritasse un’indagine approfondita? In effetti la meritava, ed i risultati potete trovarli nel libro. No, il Nobel anche no E ci mancherebbe pure. D’altra parte, qualcuno doveva farla, quell’indagine. In pratica, io “passavo di lì”, e così… Naturalmente non da sola: nella raccolta dei dati sono stata aiutata (enormemente) dall’Ufficio Meteo di ARPA Lombardia, che mi ha donato un campione piuttosto grande dei dati raccolti dalle stazioni micro-meteorologiche della rete SHAKEUP. Tra quei dati, le velocità del vento rilevate da un anemometro convenzionale, a coppe e banderuola, e le componenti del vettore vento rilevate da un anemometro ultrasonico tri-assiale. I due strumenti sono posizionati alla stessa quota (10m), ed a circa 2m di distanza l’uno dall’altro: in pratica, sono esposti allo stesso vento, o quasi. Dunque dovrebbero dire la stessa cosa, quanto alla velocità. Ma in effetti non lo fanno, e soprattutto in corrispondenza delle velocità del vento inferiori. Semplice, ma tremendissimo! Volessi dire in estrema sintesi come si comporta un anemometro a coppe, molto probabilmente ripeterei il titolo qui sopra: è uno strumento semplice e intuitivo, si vedono le coppette girare, e tanto più forte quanto maggiore la velocità del vento. Cosa si potrebbe trovare di più auto-evidente? Forse la manica a vento. Ma siamo lì. Poi, appena vai a guardare sotto la superficie, emerge un mondo intricatissimo. Tanto per cominciare, non è così vero che gli anemometri a coppe “girano sempre”: a volte (o spesso) restano fermi. Possibile? Per gravi ragioni fisiche l’aria non se ne sta mai ferma, ma scorre cercando di riempire i “vuoti di pressione” dell’atmosfera, che si rinnovano di continuo a tutte le scale dalla globale giù, giù sino alla microscala. Tanto per capirci, la situazione della “tranquilla” giornata in cui sto scrivendo questo articolo è mostrata qui: (Fonte: Deutscher Wetterdienst – immagine prelevata il 4 Maggio 2025, alle ore 10:45 CEST) Mica male, direi: tanta, tanta roba. La dura realtà è che, al di sotto di un certo valore di velocità, l’anemometro a coppe se ne resta fermo. Bloccato dai suoi pur minuscoli attriti. Detto altrimenti, gli anemometri a coppe sono caratterizzati da una soglia di attivazione, una velocità caratteristica che cambia da un modello all’altro, e che può anche mutare con l’usura dei cuscinetti ed altre cause accidentali. La soglia di attivazione, che di solito è dichiarata dai costruttori di anemometri, può variare da 0.5 m/s nel caso dei modelli professionali per impieghi generali, ad anche 1 m/s per modelli particolarmente robusti, usati per esempio negli aeroporti (dove hanno la missione di misurare venti e raffiche molto forti, potenzialmente pericolose). Da piccola, mi sono imbattuta in un anemometro a coppe per usi di ricerca con cuscinetti non a sfere ma del tipo flottante in bagno di mercurio, per il quale la soglia di attivazione dichiarata era più bassa di 0.5 m/s (però non ricordo quale – non vi dico le notti insonni, al pensiero che quell’anemometro sarebbe finito a Dome Concordia dove le temperature “normali” sono intorno ai -60 °C, mentre il punto di congelamento del mercurio è di una briciola più di -39 °C: per ragioni che nessuno ha mai avuto il coraggio di spiegare i cuscinetti di mercurio, come mi hanno detto i colleghi del CNR che avevano commissionato la stazione, hanno continuato a funzionare regolarmente – si sono sentite diverse storie al riguardo, della serie “calore indotto da frizione” e cose così, ma nessuna si è avvicinata ad una dimostrazione fisica.) In tempi più recenti ho cercato di capire quale fosse la soglia di attivazione dell’anemometro a coppe della stazione di classe “amatoriale” Vantage Pro 200, diffusissima (e usata anche in molti impianti industriali). Ci credi? Non ci sono riuscita. O almeno: sulla documentazione facile da reperire non l’avevo trovata. Avevo, invece, trovato un dato di terza parte, ma molto strano: 1.5 m/s. Ghe credi un poo pocch (il dato mi sembra un po’ pessimistico). Ma solleva il coperchio su un fatto non molto noto e, in certi riguardi, allarmante: la soglia di attivazione di uno specifico esemplare di anemometro a coppe nasce uguale a quella dichiarata, ma aumenta mano a mano che i cuscinetti si usurano. In teoria, gli anemometri a coppe andrebbero di tanto in tanto revisionati. In pratica questo tende ad accadere, ma, alla giusta cadenza? E finisse qui! Oltre ad avere una soglia di attivazione finita e positiva, l’anemometro a coppe si comporta alla stregua di un sensore del primo ordine. Questo vuol dire che qualora la velocità del vento cambiasse repentinamente, la lettura dell’anemometro a coppe vi si adatterà gradualmente, in un tempo che dipende sia dalle caratteristiche costruttive del sensore che

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Realtà e parole: un rapporto magari non facile, ma, vitale

Approfondimenti /

Patrizia Favaron Antefatto Realtà e parole: Se non ti piace il giallo, puoi sempre dire che si chiama viola. Magari, se hai abbastanza follower, qualche altra persona si aggiungerà a te e dirà qualcosa del tipo “In effetti sembra giallo, ma è viola! Che cucù che sono, a non averlo notato io prima!” Intanto il giallo, pervicacemente, resterà giallo. Certo, dirà qualcuno, in fondo è tutta una questione di definizioni, e chiamare qualcosa di percettivamente complicato come “giallo” oppure “viola” è una mera convenzione. Magari, nei nostri cervelli, lo stesso colore evoca sensazioni diversissime e non confrontabili, oppure … Intanto, sottoposto ad un’accurata misura di frequenza, il colore di un limone rimane esattamente quello di prima, indipendentemente da come io, o un’ipotetica maggioranza, lo voglia chiamare. Il mondo fisico è fatto così: di duri fatti. Se i fatti sono “spiacevoli”, negarli o non nominarli non ne sposterà di un millimetro il peso. Di questi tempi, la notizia non vi sarà sfuggita, negli States l’attuale amministrazione ha bandito dai documenti ufficiali una lunghissima lista di parole e locuzioni. Tra queste, “Climate Change”. Sperando, immagino, che non parlandone ufficialmente il cambiamento climatico smetterà di far guai. L’atteggiamento mi ricorda quello di un gruppo di bimbe e bimbi piccoli che avevo veduto giocare a nascondino qualche tempo fa: si celavano dietro alberelli sottilissimi, cuccioli di piante che fatte le debite proporzioni di età erano più piccoli di loro e, non vedendo da lì gli altri e le altre, credevano di essere nascosti. Quando, invece, erano praticamente in piena vista. (La versione trumpiana di questo atteggiamento è ancora più radicale: per nascondersi sarebbe sufficiente mettersi la mano davanti agli occhi, e, voilà! Tutti i problemi, e i TIR fermi al semaforo davanti alle strisce pedonali, scompaiono, nello stesso preciso momento in cui noi scompariamo a loro.) La scelta, o la soppressione, dei pensieri e delle parole è un atto politico, e così, scusatemi, questo articolo politico finirà con l’esserlo. Del resto non può non esserlo, dal momento che parla di (meteorologia) cose accademiche e industriali. E dal momento che qui siamo, tutte e tutti, persone di scienza (in tutte le declinazioni possibili), credo valga la pena di andare un poco più a fondo. “Verità”, e non Le verità scientifiche Vediamo di capirci sin da subito. Noi fisici e fisiche (in senso molto inclusivo: qualche secolo fa avrei magari detto “scienziati e scienziate naturali”) non pronunciamo delle verità assolute. Non è, questo, il nostro compito. Più modestamente, procediamo così: Quindi, nel “vero” delle fisiche non c’è nulla di assoluto. Magari qualcuna si sveglia con un’ipotesi migliore della tua, e la tua finisce seppellita per sempre nel cassetto di qualche mostruoso datacenter. C’è un altro punto: tra la formulazione di un’ipotesi e la sua accettazione da parte della comunità scientifica passano anni. Vediamo di riassumere. Le verità scientifiche sono: Con tutte queste caratteristiche, per quali motivi un Paese dovrebbe (scusate la brutalità) cacciare del denaro per occuparsene? Qui la mia lista. Parziale. Limitandomi, appunto, ad alcuni fatti brutali: Verità assolute (ed altre “post-verità”) La costruzione, o il consumo, delle proprie “verità” da parte della gente comune è molto diverso da quello della scienza. Nei modi, come nei fini. Scopo della “verità”, in questa accezione, è di stabilire confini entro i quali collocare il lecito, il desiderabile, il “buono”. Abbastanza plausibili da far sì che questi confini siano ragionevolmente solidi, e proteggano da ciò che sta “fuori”. L’Incognito. L’Altro. Il Nemico. Non è necessario che questo tipo di “verità” abbia qualche aggancio nella realtà: è sufficiente che vi si possa riconoscere. E che le affermazioni compiute in suo nome siano sufficienti non già per prevedere scenari futuri (cosa ben poco efficace per tutelare il proprio bozzolo protetto), ma per giustificare quanto accaduto in passato, darne una spiegazione, magari ingoiarne la supposta inevitabilità. Inventerà, così, capri espiatori, nemici immaginari perseguitando i quali certamente tutto riprenderà a funzionare. O come, seicentoventimilatrentotto anni fa, quelli della tribù di …, che inventarono la tremendissima divinità Balù Balù, artefice a loro dire di tutto ciò che accadeva, in buona sostanza indifferente a quegli sputi solidificati che sono gli umani, e che però ci si poteva ingraziare con preghiere e sacrifici vari. Insomma: un surrogato di controllo. Su questo punto tornerò tra breve. Qui, per adesso, mi accontento di constatare un elemento a mio giudizio importante: la verità secondo il popolo minuto non ha alcun obbligo di confrontarsi con i fatti. Basta sia accettabile. Che fornisca un’immagine di sé nella quale anche chi si trovi in condizioni di miseria e deprivazione riesca a vedersi grande. Perché, non dimentichiamolo, questa è una società patriarcale, che si nutre disperatamente dell’illusione del proprio “valore”, e che obbliga ciascuno, ciascuna ad occupare un posto preciso in un supposto “ordine di beccata”. Come si trasmettono le “verità del popolo”? Dall’alto in basso. I sacerdoti di qualche religione (divina o laica) promanano un dogma, e la plebe lo fa suo. Lo rielabora magari, aggiungendovi qualcosa (non troppo però, per carità!). La “verità” si propaga di bocca in bocca, di anima in anima, seguendo linee di prestigio decrescente. Volontà, e illusione, di potenza: una radice della paura nella scienza? “Io! Io! Io!” Importante esserci. Nel senso di apparire. Parlare, magari senza dire nulla, ma sincerandosi di farlo ad alta voce. Oltre all’accettare in modo acritico “verità” tagliate su misura, c’è anche quest’elemento. L’educazione (chiamiamola così) ad “emergere” ad ogni costo, a scapito delle altre persone, in una competizione da tagliatore… fondata sul nulla. Sulla sistematica sopravvalutazione delle proprie presunte capacità, e sulla loro sovraesposizione. In una continua, quanto improduttiva, self-storytelling. In perfetta buona fede. Immaginando il proprio diritto ad “un posto al Sole”. E nella segreta consapevolezza che, forse, tutto quel valore così attivamente sbandierato, in realtà, non è poi così grande. Che uno scrutinio appena più che attento lo smaschererebbe. Che in un auspicabilmente lontano conflitto bellico, il loro posto sarà nel fango delle trincee, come carne da cannone, spendibile. Lo immaginate, che cosa desidera sentirsi dire questo

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Intervista con: Tiziano Tirabassi

Approfondimenti /

Patrizia Favaron Chi sia Tiziano Tirabassi, quasi non c’è bisogno lo dica proprio io. Dirigente di ricerca di CNR-ISAC per molti anni. Ricercatore, e insegnante, in Università italiane e brasiliane. Famosi i suoi lavori nel campo dei modelli di dispersione, e, una delle (poche) persone che hanno integrato in modo diretto le equazioni di avvezione-diffusione (cosa che io, in un articolo di qualche tempo fa, avevo un po’ frettolosamente etichettato come “impossibile”). Soprattutto, uno di noi: socio AISAM, e grande appassionato di meteorologia. Qui di seguito il testo dell’intervista che ci ha rilasciato: vale la pena di leggerla. Credo proprio possa essere di ispirazione alle persone giovani che si affacciano al mondo della meteorologia, o vorrebbero farlo. Buona lettura. 😊 D: Come è cominciato tutto? R: Come ricercatore sono nato all’ISAC, che allora non si chiamava così ma era una sezione a Bologna  dell’Istituto di Fisica dell’Atmosfera che aveva sede a Roma. Li ho fatto la mia tesi di laurea come studente della facoltà di fisica dell’università di Bologna, dove, a quel tempo (siamo all’inizio degli anni ’70), si teneva l’unico corso in Italia di Fisica dell’Atmosfera. Il corso era tenuto da Ottavio Vittori, in seguito fondatore del FISBAT, precursore dell’attuale ISAC e primo incontro fondamentale per la mia futura attività di ricerca. La mia ricerca in quel periodo era tecnico-sperimentale. Appartenevo a un gruppo, coordinato da Giorgio Giovanelli, in cui si stava progettando un nuovo spettrometro a maschera di correlazione e lo si utilizzava per misurare gas in atmosfera su lunghi percorsi ottici. D: Come sei passato, poi, alla ricerca di base e alla modellistica? E, perché? R: Misurando il gas in atmosfera e partecipando a numerose campagne di misura, anche in ambito europeo, ho cominciato ad interessarmi all’interpretazione delle misure che facevo e quindi alla dispersione di gas e particelle in atmosfera. E mentre studiavo quest’aspetto ho avuto un altro incontro importantissimo. Per circostanze fortuite sono venuto in contatto e ho stretto amicizia con una persona veramente geniale: Renzo Lupini.  Con lui ho iniziato a mettere a punto approssimazioni analitiche per descrivere il trasporto e la diffusione turbolenta in atmosfera. È un approccio che mi ha subito appassionato, perché occorre semplificare e approssimare. Per semplificare è necessario capire il profondo significato di quello che stai affrontando. Non sono arrivato subito alla soluzione dell’equazione di diffusione (allora non immaginavo nemmeno che molti anni dopo ci sarei arrivato) ma erano comunque formula analitiche che approssimavano molto bene i fenomeni Per esempio uno dei risultati che abbiamo ottenuto e quello di descrivere il trasporto e diffusione attraverso una espressione che era sviluppo in serie dei vari momenti della concentrazione. Abbiamo costruito un modello fermandoci al momento quarto. Abbiamo anche trovato una soluzione che minimizzava la soluzione esatta e una che la massimizzava ed utilizzammo una combinazione delle due, ottimizzando la combinazione sia con un approccio concettuale che empiricamente Poi sempre per motivi indipendenti dal nostro lavoro, le nostre strade si sono divise ed io ho continuato da solo cercando di approfondire e migliorare l’approccio analitico. Per esempio ho utilizzato una soluzione proposta da Yeh e Huang (due cinesi americani) in cui i profili del vento e del coefficiente di diffusione erano espressi con leggi di potenza. La mia ricerca si indirizzava a come approssimare profili reali con questi ultimi per ottimizzare la soluzione. Per ben ottimizzare occorre conoscere al meglio il fenomeno che si vuole descrivere.  Mi hanno confermato le scelte che avevo fatto e rafforzato la soddisfazione nel mio lavoro altri incontri successivi che ho fatto. Nel 1986 ho partecipato a un famoso Congresso a San Pietroburgo (URSS), dove per la prima volta i maggiori esperti americani si confrontavano con i colleghi russi. I russi erano molto più attenti all’approccio analitico che gli americani, a causa sia di un cultura matematica più pronunciata che alla carenza di strumenti per il calcolo numerico. Fu allora che ho conosciuto M. Y. Berlyand, fondatore del dipartimento Atmospheric Diffusion and Air Pollution Investigation presso il Main Geophysical Observatory (MGO), una persona affabile, simpaticamente allegra e con un atteggiamento matematico e pratico. Alla  caduta dell’URSS, Berlyand a chiesto aiuto a me e al mio collega Tagliazucca per potere lasciare l’URSS e noi lo invitammo a Bologna all’ISAC, con un contratto di ricerca. È stato molto bello averlo con noi, poi andò definitivamente negli Stati Uniti. F.B. Smith, coautore con Pasquill di un famoso libro negli anni ’80, che ho incontrato varie volte (nell’atteggiamento era un perfetto inglese) ed è stato un insegnante in un corso internazionale presso lo ICTP (International Centre for Theoretical Physics) di Trieste, che io ho diretto, aveva molta considerazione dell’approccio analitico e aveva la grande capacità di approssimare  e di considerare l’essenziale dei problemi affrontati. Medesimo atteggiamento aveva A. P. van Ulden, condirettore con me nel 1994 di un altro corso internazionale presso lo ICTP. Con lui ho discusso molte volte e ho anche costruito un modello di dispersione a puff (chiamato SPM) utilizzando una soluzione approssimata da lui proposta. Tutti incontri che hanno convalidato le mie scelte e mi hanno dato entusiasmo a continuare le mie ricerche con grande determinazione. D: E dunque hai applicato i tuoi risultati in modelli di diffusione… R: Naturalmente ho costruito molti modelli con cui ho partecipato a workshop dove venivano confrontate la capacità dei modelli a rappresentare situazioni reali. Ho costruito vari modelli, tra i quali: Utilizzavo i modelli con datasets internazionali per testarne le capacità e partecipavo a workshop in cui si confrontavano i modelli proposti e si discuteva sulle modalità statistiche da utilizzare per i confronti. Tuttavia, non amavo applicare i modelli per casi reali di controllo ambientale, sono sempre stato attratto dalla ricerca di base.  Tuttavia  l’ho fatto varie volte sia in Italia che all’estero, perché o non potevo rifiutarlo o per ottenere finanziamenti D: Hai avuto altre collaborazioni anche al di fuori del tuo campo specifico? R: Ho incontrato Paolo Zannetti (famoso in Italia anche per il suo bel libro Air Pollution Modeling, in cui sono citate le mie ricerche  con Renzo Lupini) in un congresso negli Stati Uniti (che frequentavo

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ISSM 2025: Aperte le iscrizioni

Dove studiare, Seminari e corsi /

Cosa ISSM 2025 è la International School on Satellite Meteorology 2025, organizzata dal CNR-ISAC e dall’Università di degli Studi di Napoli Parthenope. Come dice il nome, ISSM 2025 si propone di preparare la prossima generazione di scienziate e scienziati e meteorologi/meteorologhe operative a far l’uso migliore di misure dallo spazio per la comprensione e la modellazione dei fenomeni meteorologici. A chi si rivolge L’iniziativa è aperta a dottorandi in scienze fisiche, ambientali, dell’atmosfera e discipline correlate, nonché a ricercatori e ricercatrici e meteorologi / meteorologhe operative ad inizio carriera. Dove e quando ISSM 2025 si terrà dall’1 al 5 Settembre 2025 a Bologna, presso il Centro Territoriale di Ricerche del CNR, nel centro conferenze. L’ultimo termine per la registrazione è fissato al 30 Giugno 2025. Registrazione La partecipazione è in presenza ed a pagamento, per una quota di 600€ che include I materiali didattici, le pause café, I pranzi e la cena sociale. La quota d’iscrizione include anche una visita al nuovo centro dati ECMWF e un’escursione presso l’Osservatorio Climatologico Italiano WMO “Ottavio Vittori”, sulla vetta del Monte Cimone (2165 m). Per ulteriori informazioni L’indirizzo e-mail per richiedere informazioni è issm@isac.cnr.it; il sito web di riferimento è issm.isac.cnr.it. Ulteriori informazioni si possono trovare sulla locandina ISSM 2025, qui di seguito:

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Vento, e conseguenze tragiche della sua imprecisa designazione

Vento!?

1 commento / Approfondimenti /

Patrizia Favaron Prologo “Barra a dritta!” “Ma, signore. Io ho detto vento di 325 gradi.” “Appunto, signor Westerton. Barra a dritta.” Delle circostanze insolite nelle quali Lord Wollaston, signore e ventisettesino Conte di Wollaston-over-Tyne, perdette nave, comando, carico e marinai molto si è scritto e raccontato, ed ancor più si è immaginato. Né la commissione di inchiesta, insediata il giorno stesso in cui la notizia dello sfortunato naufragio raggiunse Londra, riuscì a trarre in modo convincente un ragno dal buco. Fu soltanto quindici mesi dopo, quando Lord Wollastone, unico sopravvissuto al naufragio, mise finalmente piede a terra, sano nel fisico ma apparentemente con un diavolo per ciascuno dei suoi radi capelli, che i contorni della vicenda furono finalmente delineati. In quella deplorevole occasione, convocato da Elisabetta I, quel giorno particolarmente piccata per certi dolori di stomaco, Lord Wollastone oltre che il comando perse anche il titolo, e per quanto è dato sapere finì i suoi giorni nella Torre di Londra, dove le sue memorie furono raccolte da miss Chesterton, compagna di cella, e di professione topolino di stiva. E che dire di quell’altro episodio? Quando, facendo vela verso l’Antartide, la nave comandata da una certa signora (ehm… 🫣🤫permettetemi di non rivelarne il nome…) dopo sedici mesi di perigliosa navigazione giunse finalmente in vista dei ghiacci. E mentre lei era tutta intenta a rimirare la linea di costa, cioè, insomma, la banchisa, il suo secondo le batté delicatamente il dito sulla spalla. “Martino, se gh’è?” “Signora, mi scusi… Non vorrei apparirle indelicato, ma quello là, tredici gradi al traverso di babordo, non sembra anche a lei un orso? Leggermente, ecco, bianco?” La capitana non fece neanche l’atto di girarsi. “Ma vaa a ciapà i rann. Te se propri un sigamber. Un orso? Qui? Bianco? Impossibile.” (E qui, forse, è opportuna una precisazione: le rane cui la capitana fece allusione erano quelle dell’Olona, caratterizzate e distinte da tutte le altre per la folta pelliccia, i baffi, una lunga coda glabra, ed il verso che più che un gracidio richiama un sommesso squittire; del resto, un più diretto Ma vaa a ciapà i ratt, ne converrete, non sarebbe stato del tutto al suo posto sulle labbra d’una tal signora.) Quanto alla legittima perplessità circa il fatto che a comandare un veliero vi fosse una signora, e non un signore, faccio appello a due illustri precedenti letterari – e cosa v’ha di più reale, che la realtà raccontata dalla letteratura? Il primo, il personaggio di Bonthrop Marmaduke Shelmerdine, innamorato della protagonista (Orlando), e capitano di un veliero, che si scopre essere (forse) una donna, nel romanzo Orlando di Virginia Woolf (la vicenda, ammetto, è appena appena articolata, oltre che, e non me ne voglia l’Autrice, costellata di lampi di genio, almeno una decina per pagina. Se questa citazione non vi pare convincente, allora ne butto giù una seconda, questa davvero risolutiva: “Pippilotta Viktualia Rullgardina Krusmynta Efraimsdotter Långstrump, dotter till kapten Efraim Långstrump, fordom havens skräck, numera negerkung”, conosciuta dai più come Pippi Calzelunghe che addirittura, insieme a suo papà Capitan Efraim Calzelunghe, scorrazzò per tutti i Sette Mari al comando di una temutissima nave pirata. Quindi, si può sì. Ecco. Un trascurabile equivoco? Per farla breve, la signora capitana di cui ho taciuto il nome e Lord Wollastone, insieme ai loro rispettivi secondi ufficiali caddero preda d’un malinteso che affligge da millenni marinai, meteorologhe, agricoltori, fisici dell’atmosfera, esperte di dispersione degli inquinanti, eccetera, ed eccetera ancora: ma che vuol dire, di preciso, “vento di 325 gradi”? No, perché, vale la pena di saperlo. Mica che poi, dopo, ci si sbaglia, e si fa la solita figura da cioccolatai della Val Leventina. Ed alzi la mani il primo, la prima, che almeno una volta nella sua vita non… (Ehm… 😇) Per fortuna, sulla direzione v’ha poco spazio per dubbi peregrini. Che il Nord sia Nord, e non per esempio Ovest, ritengo si possa ormai dare per scontato. Ma quando qualcuno dovesse dire, “Vento a 35 gradi Est”, cosa intende di preciso? La direzione verso cui il vento fluisce? Oppure, invece, quella da cui proviene? La questione, riconoscerete, non è del tutto priva d’interesse: tra l’una e l’altra di queste due definizioni intercorre una differenza pari esattamente a 180°: un valore, direi, piuttosto ragguardevole. E per errori di ben minor conto furono perdute importanti battaglie, mandrie di bovini, tesori nascosti, e quant’altro. Convenzioni “di flusso” e “di provenienza” Lungi da me, scoperchiato questo orribile ginepraio, voler mettere la parola fine a quella che promette d’essere un’interessante, quanto sterile, polemica. Mi limiterò, così, a registrare quanto è stato concepito e fatto. Dunque. La scuola di pensiero secondo cui “Nord” vuol dire che il vento proviene effettivamente da lì aderisce a quella che viene chiamata, con ammirevole fantasia, convenzione di provenienza. Nel caso, se indichiamo con ‘d’ la direzione del vento, e con ‘v’ il modulo della sua velocità, possiamo dire che le componenti ‘vx’ e ‘vy’ del vettore vento, espresso nel riferimento con asse X diretto da Ovest ad Est e crescente verso Est, e rispettivamente asse Y diretto da Sud a Nord e crescente verso Nord, chi aderisce alla convenzione di provenienza sosterrà a spada tratta che vx = -v * sin(d) e vy = -v * cos(d) Chi, invece, dice che “Nord” indica la direzione verso cui il vento spira aderisce alla convenzione di flusso, secondo cui, invece, vx = v * sin(d) e vy = v * cos(d) “Ma come? Un banale cambio di segno?” Così, Lady Wollastone allorché le fu riferita la disgrazia del consorte. Ma mi appello alla memoria tua medesima: quante, quante volte siamo state premiate con un tre e mezzo per avere sbagliato giusto un banale, trascurabile segno? Cosa che suggerisce, ecco, una certa importanza per l’intera questione. Complicazioni… Sino ad ora abbiamo veduto sino a che punto persone più o meno della medesima estrazione possano riuscire ad essere in profondo disaccordo, con conseguenze possibilmente catastrofiche. Ma questo è niente, se alla combriccola immaginiamo aggiungere una terza persona di

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Il cappello dell’Ispettore Clouseau e la temperatura

Approfondimenti /

Patrizia Favaron Un giallo molto oscuro Vero, che gli somiglia? Voglio dire, il grafico con l’istogramma delle temperature, e il cappello dell’Ispettore Clouseau, l’investigatore più sconclusionato e fortunato della serie “La Pantera Rosa”. Ma perché dovrebbe essere proprio così? Insomma: un istogramma bimodale, cioè con due picchi. Accade davvero? È una cosa “normale”? Ebbene sì: provate a prendere una serie temporale lunga un numero intero di anni di dati di temperatura, e vedrete molto spesso degli istogrammi a Cappello di Clouseau. Dunque sì: in termini statistici possiamo dire che sì, è cosa quantomeno frequente. Una spiegazione matematica Che cosa può indicare un istogramma “a Cappello di Clouseau”? I picchi indicano i valori della serie storica delle misure in corrispondenza dei quali questa “passa più tempo”. I valori più bassi, invece, sono quelli nei quali la serie “passa meno tempo”. Ma cosa vuol die “passa più tempo”, o “meno tempo”? Per dare una definizione un po’ più precisa conviene che pensiamo ad una funzione derivabile con continuità almeno una volta. I valori meno rappresentati nell’istogramma saranno quelli che la funzione “percorre”, al variare della sua variabile indipendente, con la pendenza più alta. Cioè, con il valore assoluto della sua derivata prima maggiore. I valori più rappresentati, invece, saranno quelli in corrispondenza dei quali la derivata prima assume valore assoluto vicino a zero. Insomma: una cosa così, più o meno: Volendo, potremmo persino tentare di quantificare: Così, integrando… Ma perché, santa pigrizia, privarvi del piacere della scoperta? 😇 E a me? Importa, importa. Come strumentista meteorologica, importa. Prendiamo ancora il caso della temperatura. E facciamo che questa si possa esprimere come sovrapposizione (somma algebrica) di due oscillazioni, una stagionale, ed una giornaliera. Tutte e due di ampiezza costante. Se questa fantastica variazione ideale si verificasse per davvero, il suo grafico nel dominio del tempo avrebbe questo aspetto: (La spessa banda scura, perché le oscillazioni giornaliere avvengono ad una scala talmente più breve di quella stagionale, che il loro salire e scendere non si riesce nemmeno più a vedere.) E adesso, l’istogramma dei suoi valori: Non vi ricorda qualcosa? Insomma, proprio un Cappello di Clouseau no: ai valori estremi (qui -4 e +4) cade bruscamente a zero. Però, una certa rassomiglianza possiamo già vederla. In Natura, però, l’escursione giornaliera della temperatura mica resta costante: mostrerà delle variazioni di giorno in giorno. Per simulare questo effetto, ipotizziamo che l’ampiezza delle oscillazioni giornaliere varii nel corso della stagione. Magari così. E questo l’istogramma corrispondente: I due bordi laterali adesso sono molto meno “alti”! Siamo sulla buona strada: le falde del Cappello di Clouseau sono dovute alle variazioni giornaliere, che cambiano continuamente. Uso, in meteorologia Quanto abbiamo appena veduto ci dice quale potrebbe essere l’uso degli istogrammi dei valori misurati di temperatura: la forma a Cappello di Clouseau ci mostra l’aderenza dell’andamento delle misure ad un modello concettuale in cui si sovrappongono una variazione stagionale più o meno periodica ad una giornaliera. E se la forma dell’istogramma è molto diversa da quella “a Cappello di Clouseau”? Be’, allora in quel caso, magari in quel singolo anno, è accaduto qualcosa. Magari il termometro non andava benissimo. Oppure le temperature hanno mostrato davvero un andamento poco rappresentabile con il modello a due oscillazioni. Oppure… Certamente, qualcosa di strano si è verificato, tale da meritare un supplemento di indagine. E se invece della temperatura prendiamo un’altra grandezza meteorologica? Che forma avrà l’istogramma delle misure? Lascio lì, in sospeso, la risposta: come invito ad esplorare!

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Nuovo simposio sulla meteorologia a mesoscala, BACO-25

Workshop e congressi /

Cosa La conferenza IAMAS-IACS-IAPSO Joint Assembly 2025 (BACO-25), promossa congiuntamente dalla International Association of Cryospheric Sciences (IACS), dalla International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences (IAMAS) e dalla International Association for the Physical Sciences of the Oceans (IAPSO) riunirà insieme scienziati e scienziate dell’atmosfera, della criosfera e degli oceani da tutto il globo, per partecipare a presentazioni e discussioni scientifiche, scambi di informazioni, e cooperazione internazionale nel campo delle Scienze della Terra. Nell’ambito della conferenza si terranno sessioni dedicate alla meteorologia a mesoscala e ad altri temi di grande interesse AISAM, come si può vedere collegandocisi al link della sezione dedicata IAMAS. Dove Il convegno si terrà a Busan (Corea), presso il Exhibition and Convention Center (BEXCO). Quando La conferenza si terrà dal 20 al 25 Luglio 2025. Il termine per la registrazione “early bird” è sino al 30 Aprile 2025. Il termine di registrazione regolare è dal 1 Maggio al 18 Luglio 2025. Il termine per la presentazione degli abstract è il 15 Febbraio 2025. Autrici ed autori dovranno registrarsi entro il 15 Aprile 2025. Come partecipare La registrazione, e le informazioni circa le modalità di partecipazione, sono disponibili al sito BACO-25, disponibile a questo link.

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Decima summer school sul tema “Eventi estremi in un clima che cambia”

Seminari e corsi /

Cosa La summer school sul tema “Eventi estremi in un clima che cambia” (titolo originale: “Severe weather in a changing climate“) è arrivata alla sua decima edizione. Organizzata da CNR ISAC, dall’Università Politecnica delle Marche e dall’Università di Genova, la summer school si propone di (citando dalla documentazione ufficiale) “provide an intensive and comprehensive review of the current knowledge on some hot topics in severe weather, ranging from observations to predictions. This year the focus will be on subjects of growing interest in the research and operational community, such as atmospheric rivers and downbursts, analysed in a changing climate context. The school is primarily addressed to PhD, Master students in atmospheric sciences and post-doc researchers and operational forecasters from regional and national meteorological agencies.“ e prevede le seguenti lectures: Dove Hotel Orsa Maggiore, Castro Marina (LE) Quando 30 Giugno – 4 Luglio 2025 Come partecipare Le modalità di partecipazione, e ulteriori informazioni sulla Summer School, si possono trovare seguendo questo link.

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Workshop sullo stato di avanzamento del progetto “Missione CALIGOLA”, ASI

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Cosa La Missione CALIGOLA (Cloud Aerosol LIdar for Global Scalę Observations of the Ocean-Land Atmosphere System) è l’ambizioso progetto dell’Agenzia Spaziale Italiana finalizzato allo sviluppo di un sistema LIDAR basato su satellite con tre lunghezze d’onda, 354.7nm, 532nm e 1064nm. CALIGOLA permetterà di determinare profili verticali: Sulla base di questi parametri ottici CALIGOLA permetterà di determinare le proprietà microfisiche e dimensionali delle particelle sospese (aerosol e nubi), e di facilitare la classificazione delle particelle in atmosfera. Ulteriori informazioni si possono trovare al sito ASI, ed in particolare a questo collegamento. Il workshop si propone di informare circa lo stato di avanzamento del progetto, e di stimolare nella comunità scientifica e negli Enti di tutela il dibattito sugli usi possibili della messe di dati che sarà resa disponibile. Tra questi, per esempio, miglioramenti nella calibrazione ed assimilazione di modelli di previsione, sorveglianza e tutela del territorio, del mare, e della salute dei biota terrestri. Dove Roma, presso la sede ASI in Via del Politecnico. Quando 13-14 Marzo 2025 Come partecipare La partecipazione, a titolo gratuito, è vincolata alla registrazione presso il sito dell’evento, accessibile a questo collegamento. La partecipazione è prevista in presenza; l’evento verrà anche trasmesso in remoto tramite Teams; il link verrà inviato alle persone registrate. Chi lo desideri potrà presentare un contributo, il cui abstract dovrà essere allegato alla form di registrazione. I termini di registrazione sono: Nota bene: relatori e relatrici dei contributi dovranno essere presenti fisicamente: non sono ammesse presentazioni da remoto tramite Teams.

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