Quando si forma una scia di condensazione?

Le prime scie di condensazione iniziarono ad apparire ancor prima degli 20. La prima di cui oggi si ha documentazione risale al 1915, nelle Alpi del Sud Tirolo, quando un certo Ettenreich avvistò “La condensazione di una striscia cumulo, dai gas di scarico di un aereo”

( https://www.airspacemag.com/flight-today/flight-lines-3-18415244/ )

Nonostante ciò, il fenomeno iniziò ad essere studiato solamente dopo la seconda guerra mondiale, fino ad arrivare alla sua spiegazione nei primissimi anni 50.

Ma quando si forma una scia di condensa?

Una delle prime cose che si sente quando ci si affaccia all'argomento "Scie Chimiche", sono i parametri fisici necessari alla formazione delle Contrails (dall'inglese, scia di condensazione). Molto spesso però troviamo la seguente lista di fattori, quali:
-Altitudine > 26,000 ft (8000 m)
-Temperatura < -35/-40°C
-RH (Umidità relativa) > 60-70%

             CHE È IN REALTÀ ERRATA!!

Per conoscere i veri parametri per la formazione delle scie, è necessario saper leggere il cosiddetto grafico Appleman, ovvero colui che per primo riuscì a fornire una spiegazione scientifica completa al fenomeno.

Innanzi tutto, va sfatato che le scie non si possano formare con umidità inferiore del 60/70%. Le scie, vuoi o meno, si possono formare a QUALUNQUE gradiente di umidità, i fattori che influiscono sulla loro comparsa sono innanzi tutto LA TEMPERATURA, e in modo minore abbiamo poi pressione e umidità.
L'altitudine invece è un fattore che vale 0, tanto che in alcune zone del mondo si possono formare contrails anche a livello del mare, come in Siberia o ai poli, e posti di questo tipo, proprio perché il fattore principale è la temperatura.

                            -Nord Canada

-Polo Sud

-Russia

                                          -Russia

O in questo fantastico video

Qualcuno potrebbe ribadire che queste sono chemtrails, e non contrails perché testardo che non si potrebbero formare.
Smentirò questa ipotesi alla fine.

L'altitudine è un fattore che viene assunto per la zona in cui viviamo, ovvero dove certe condizioni si verificano solitamente in quota all'incirca degli 8000m, anche se nulla vieta agli aerei di formare Contrail più i giù se le condizioni meteo lo permettono.
Infatti è assolutamente sbagliato dire che quella che vediamo non è una scia di condensa ma una scia chimica, perché si è formata sotto gli 8000m

L'unico modo è quello di saper leggere ed interpretare i dati meteo in quota e applicarli al grafico di Appleman.
Facendo un esempio infatti, questa è la media dei dati meteo ARPAT sopra l'aeroporto di Malpensa nel periodo indicato.

Come vedremo queste condizioni sono ideali alla formazione delle scie di condensa anche ai 5000m indicati.
In sostanza, quello che va fatto, è analizzare caso per caso.


Questo è il famoso grafico di cui tanto si è discusso

Sull'asse delle x è riportata la temperatura in celsius e sull'asse delle y è riportata la pressione in hPa (ad ogni valore di pressione corrisponde una quota). Sul grafico sono poi presenti delle curve di umidità relativa, dallo 0 al 100%.
In generale si assumono questi valori di pressione alle relative altitudini (approssimati e fino solo a 500):

500hpa= 18.300 piedi
450hpa= 20.800 piedi
400hpa= 23.600 piedi
350hpa= 26.600 piedi 
300hpa= 30.000 piedi
250hpa= 34.000 piedi
200hpa= 38.600 piedi 
150hpa= 44.300 piedi
                             1hpa=1mb

Prendiamo adesso in considerazione qualche esempio per capire

Abbiamo un aereo che sta volando a 7000m e vogliamo saperne di più.
Focalizziamo allora la nostra attenzione alla linea orizzontale dei 400 hpa (circa 7000m). Osservando le curve di umidità nella figura, notiamo che esse intersecano la linea orizzontale dei 400 hPa in vari punti. Ogni punto di intersezione corrisponde ad uno specifico valore di temperatura.
Ora immaginiamo che quel giorno l'umidità relativa a 400 hPa sia del 100%

La curva di umidità relativa del 100% incrocia la linea verde continua nel punto A. Se uniamo il punto A con la base del grafico con una linea perpendicolare (la linea verde tratteggiata nel grafico) vediamo che il punto A corrisponde ad una temperatura di circa -37,0 °C.
Questa è la temperatura massima possibile alla quale si potrà avere la formazione di scie alla quota in questione con umidità relativa del 100%.
È ovvio che per trovare quindi la temperatura massima possibile nel vostro caso, dopo aver tracciato la linea orizzontale per l'altitudine dovrete "tirare" la perpendicolare in base al gradiente di RH.

Esistono anche dei casi in cui non solo non ha un ruolo non di rilievo come in questi casi di poter aumentare o diminuire di alcuni gradi la temperatura minima richiesta, ma non ne ha proprio nessuno.
Ovvero quando la temperatura è talmente bassa, o troppo alta per poter consentire la condensazione delle scie. Questo nel grafico si traduce nelle zone a destra o a sinistra dei fasci dell'umidità.

-Nella figura sotto, dalla linea verde in poi (verso sinistra) la Contrail si formerà SEMPRE.
-Dalla linea gialla in poi (verso destra) la nostra Contrail NON si formerà.

-Nello spazio intermedio tra le due linee invece, si ha lo spazio "Maybe Contrail", ovvero il range di temperature in cui la scia potrebbe formarsi così come potrebbe non farlo. Questo spazio è quello che corrisponde ai fasci tra RH 0 e 100.

Ricapitoliamo in breve tutto ritornando all'esempio di prima. In definitiva se RH=100% e se la temperatura che troviamo a 400hpa è maggiore di -37C (quindi più caldo), allora ci troveremo nella parte del grafico "no contrail", e nessuna scia si potrà formare.
Se (sempre a 400hpa) ci troviamo nello spezzone di temperature tra RH 100 e 0% (ovvero tra - 37C e - 47C), allora potremmo osservare una scia.
Se infine abbiamo a questa altezza, una temperatura di meno - 47C (quindi più freddo), saremo nella zona "Yes contrail", e sicuramente ne vedremo una.
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Questa è una versione del grafico ristretta fino da 100 fino a 500hpa, adatta per le quote di crociera in quanto più dettagliata per poter scegliere la quota esatta.

Il grafico di Appleman come vedremo in futuro, non è preciso al millimetro.
Tratterò questo argomento più avanti, quando affronterò le accuse che i Turbofan High Bypass non possono produrre scie.

Questo perché con i nuovi motori High Bypass, le probabilità per la formazione di Contrails sono aumentate. Si tratta di non grandi oscillazioni di solo alcuni gradi, e sono stati riproposti nuovi grafici ancora più corretti. Tuttavia questo rimane sostanzialmente un ottimo metodo per prevedere la formazione di scie.
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Coloro che credono che le foto sopra siano in realtà delle scie chimiche, affermando che così in basso non si possono formare scia di condensa, dovrebbero prima di tutto:
1) Spiegare il senso di irrorare la pista

2) Spiegare perché diamine una scia chimica dovrebbe fuoriuscire da un elicottero. Questo lo si vede sia nella foto sopra, che qua

E se ammettete che quella in particolare è una contrail, allora implicitamente state ammettendo che a quelle quote si possono formare, facendo cascare il vostro "ragionamento".

3) Infine siete smentiti dal fatto che le scie di terra sono sempre esistite, e non un fenomeno recente comparso solo dopo il 1995 (anno delle scie chimiche)

1960: Enciclopedia Britannica

[L’avvento dei jet che operano nella fredda alta atmosfera le ha rese un fenomeno molto comunemente osservato rispetto a prima, ad eccezione delle fredde regioni polari]

1957: Popular Mechanics October edition, pag 117

[Lo strano fenomeno polare è il risultato di questi decolli. Lunghe contrails bianche fuoriuscivano da dietro l'aereo...

In 5 minuti queste nuvole fluttuanti in superficie... avrebbero inghiottito tutto in una densa nebbia di ghiaccio.

In mezz'ora il cielo sarebbe diventato coperto da un orizzonte all'altro]

1952 Condensation Trails From Aircrafts, pag 7

[È ovvio, tuttavia, che in posti come il Canada o la Siberia le temperature possono occasionalmente scendere sotto la temperatura necessaria, e tali scie possono essere formate dall'aereo al livello del terreno]