Analisi del vento

La scorsa estate qualcuno mi disse che avrebbe gradito rivedere e migliorare le proprie conoscenze di meteorologia, ed anche di altre materie, e se sarebbe stato possibile incontrarsi. Non se ne fece nulla soprattutto perché non è affatto facile avere tempo e modo di raccogliersi intorno ad un tavolo.

Così ho pensato di far loro, e spero anche a te, piacere scrivendo e pubblicando qualche riga ora tramite email e poi se l’iniziativa sarà gradita, inaugurando una nuova pagina sul sito web con il fine di raggiungere anche altri lettori ed invogliarli a venire sul lago per conoscere noi e le nostre barche. Vorrei infatti far seguire altre letture a questa senza prendere l’impegno di una sequenza costante. Ma vedremo, questo progetto di intrattenimento è allo stato embrionale.

Inizierò proponendo un passo sulla falsariga degli scritti di un caro amico, il generale Di Dio, responsabile dell’ufficio meteo dell’aeroporto di Genova durante gli anni... beh insomma lo scorso secolo!

Scrisse un paio di libri, pubblicati negli anni 70, sulle condizioni meteo in mare ed in volo. Schietto, gentile e sempre sorridente lavorammo insieme per otto anni facendo volare mono e plurimotori, pistoni e turbine per scuola, taxi e lavoro aereo per una compagnia leader nella vendita di aeromobili.

Aggiungerò e personalizzerò parecchio, il generale sarebbe d’accordo. In due pagine scruteremo il vento. Non come si origina, questo potrebbe essere occasione di una altra lettura, ma quanto dura, la sua forza e la pressione che esercita.

 

Liberamente tratto dal capitolo “Alcune note sul vento per i velisti” da “ Il tempo in mare ”. Di Dio, edizioni f.lli Bozzi, Genova.

 

Struttura del vento.

Alle medie latitudini il vento è la risultante di varie componenti che hanno una certa durata e un ciclo definito. Noi viviamo ad una latitudine media, le coordinate geografiche sono approssimativamente N42 ed E12. Ovvero 42 gradi a nord dell’equatore e 12 gradi ad est del meridiano di Londra.

Nell’intervallo di un minuto possiamo essere investiti da brevi raffiche, calme e vortici dovuti agli attriti tra masse d’aria che scorrono una sull’altura o sulla superficie. In un tempo compreso tra uno e dieci minuti si sviluppano e susseguono raffiche che i meteorologi chiamano medie. Le raffiche cosiddette lunghe possono succedersi ad intervalli da dieci minuti ad una ora.

Le raffiche temporalesche generalmente si sviluppano e concludono in un periodo compreso tra 30 minuti e due ore, il periodo che corrisponde alla vita media attiva di una cella. In questo caso la velocità del vento può salire facilmente da zero fino a 50-60 nodi. Sono i cosiddetti colpi di vento.

Fuori dalle celle temporalesche il rinforzo del vento fino a una trentina di nodi, quasi burrasca, solitamente richiede un tempo compreso tra un minimo di una o due ore fino a 10, 15 ore. Questi tempi, così diversi, dipendono dalle infinite configurazioni bariche del momento. Se ci troviamo tra una alta ed una bassa pressione la forza del vento dipende in ogni momento dal valore delle due pressioni, la distanza fra i centri, gli ostacoli frapposti.

Queste considerazioni possono essere utili a chi si trova su una imbarcazione per valutare azioni e tempi soprattutto se il tempo stringe o si è lontani dalla base.

Venendo a quanto ci interessa più direttamente la durata della brezza di mare, così come di lago, dipende dalla stagione, dall’orografia, dalle estensioni. Da un minimo di una ora a 15 ore. Sul nostro lago brezze mattutine durano relativamente poco e sono deboli mentre dopo il mezzogiorno assumono intensità maggiore e durata anche di 4, 5 ore.

Alcune brezze sono particolarmente conosciute, la brezza che investe S. Francisco e passa sotto il ponte con puntualità cronometrica raggiunge venticinque trenta nodi ed è generata dalla differenza di temperatura tra le grandi masse di aria sovrastanti le acque dell’oceano Pacifico e la Sierra continentale. Sulle nostre brezze lacuali non si può invece regolare l’orologio perché le masse in gioco sono molto più piccole e le variabili di conseguenza incidono maggiormente perturbando caratteristiche e periodicità.

A differenza della brezza che è “locale” il vento originato da un sistema di pressione può persistere per più giorni. Sauro, un famoso artigiano romano accordatore e restauratore di strumenti musicali che vive a Trevignano R. mi ha regalato al riguardo questa regola: la tramontana dura tre giorni o un multiplo di tre. Un vento meridionale due giorni o un multiplo di due. Saggezza popolare.

La calma anticiclonica invece caratterizzata da calma assoluta o venti deboli “vari” spesso a carattere di brezza può durare diversi giorni o più settimane. Vari sta per direzione variabile. In un bollettino, “variabile cinque nodi”, un vento di intensità superiore assume una direzione di provenienza definita, significa appunto che la direzione di provenienza del vento varia continuamente determinata dallo spostamento di masse d’aria piccole piccole su scala locale.

E’ per così dire indeciso e non ci si può fare affidamento. La direzione di provenienza del vento può essere indicata facendo riferimento ad un lessico tradizionale, tramontana, grecale eccetera o meglio in gradi rispetto al nord. Ciò che è necessario saper fare sono due cose. La valutazione di un angolo ad occhio e la posizione del nord rispetto alla nostra.

L’individuazione del nord è facile grazie ad una bussola, alla stella polare o di giorno quando il sole è visibile grazie ad un orologio a lancette tradizionale. Questo potrebbe essere occasione di una esercitazione sul campo.

Forza del vento

L’incremento della sua velocità trova tre motivazioni principali:

- rinforzo del gradiente barico orizzontale (ovvero tra due aree aumenta la differenza di pressione) e come in due vasi comunicanti l’aria migra da una zona all’altra con maggiore o minore velocità.

- “trasporto” di velocità del vento dall’alto verso il basso (raffica). La intensità del vento aumenta con la quota. Quando masse d’aria si spostano verso il basso conservano per qualche tempo una velocità superiore a quella delle masse circostanti.

- somma vettoriale del vento di gradiente dinamico, con la brezza di origine termica. Il sistema locale giornaliero di una brezza può essere rinforzato o indebolito dal vento di gradiente. È ancora il nostro caso sul lago di Bracciano. Il lago è piccino, il mare è relativamente vicino e anche un minimo gradiente barico influenza notevolmente la brezza locale.

L’intensità e la previsione della variazione del gradiente barico (le osservazioni e le previsioni) si ricavano dalle carte meteorologiche ed i bollettini in chiaro o in codice.

Ora a differenza di cinquanta anni fa non è più strettamente necessario recarsi o telefonare ad un ufficio meteo o al bancone di una compagnia aerea per un briefing sulle condizioni alla partenza, in rotta ed all’arrivo. Basta collegarsi ad uno dei tanti siti web che copiano e ritrasmettono le carte ricevute dai tre maggiori siti mondiali, Francoforte, Shannon o Gander sulle due coste atlantiche. Questi centri raccolgono dati e pubblicano osservazioni e previsioni per tutto il mondo. Tuttavia può essere divertente ed istruttivo seguire l’andamento con un barometro e constatare come variazioni della pressione sono associabili a variazioni del tempo.

Alle previsioni con le immagini del sole, delle nuvole e della pioggia che ci interessano per organizzare l’uscita in barca del pomeriggio è anche interessante associare le carte meteo al suolo ed in quota che i siti generalmente rendono disponibili. Possiamo tentare di immaginare noi stessi le condizioni.

Ora, tornando al barometro, la pressione media a livello del mare è di 1013.25 millibar.

Il nostro laghetto si trova a 180 metri di altitudine. Il gradiente barico verticale è pari a 27 piedi, nove metri. Salendo di nove metri, l’equivalente di 27 piedi, la pressione scende di un millibar. La pressione media sulla sua superficie risulta essere di 1013-(180:9 )=993 mb.

Quale è secondo te, il valore di pressione medio a Cortina? E quale il valore medio sulla superficie Del Mar Morto? O quale il valore medio riscontrato da un velista sul lago Titicaca?

Valori considerevolmente inferiori o superiori possono essere considerati rappresentativi. Valori superiori significano molto spesso circolazione anticiclonica o oraria, aria stabile e tempo stazionario in specie durante la stagione estiva, venti locali a carattere di brezza, cielo sereno o poco nuvoloso.

Valori inferiori invece circolazione ciclonica o antioraria, possibili rinforzi e precipitazioni. Oltre che al valore della pressione in assoluto, occorre però porre grande attenzione alla tendenza barometrica, la discesa della pressione in modo insistente significa generalmente l’arrivo di una perturbazione. Ovvero l’avvicendarsi o il rincorrersi di masse d’aria di diversa densità, temperatura e contenuto di acqua che litigando fra loro, spingendosi e sovrapponendosi originano i fenomeni atmosferici.

La velocità del vento e la pressione sulle vele!

Le nostre barche possono sperare di sviluppare al massimo e in teoria velocità comprese tra il valore di velocità del vento medio e delle raffiche che normalmente non superano in intensità il doppio della sua velocità media.

Da un vento di una decina di nodi possiamo aspettarci raffiche che raggiungono i venti. Otto dieci nodi sono caratteristici d’estate sul nostro lago infatti le raffiche di solito non superano i venti. I conti dovrebbero tornarvi.

La forza che una vela è in grado di sviluppare dipende dalla “qualità” della massa di aria ovvero dalla sua densità, dalle caratteristiche geometriche della vela e molto più intuitivamente dalla grandezza della vela ovvero dalla sua superficie e infine dalla velocità del vento che la investe. Mentre le prime determinano in modo proporzionale la pressione cui è sottoposta la vela l’ultima lavora al quadrato.

Cosa significa questo? Facciamo un esempio.

Se aumentassimo istantaneamente, fosse possibile, la superficie della nostra vela del 20%, anche la pressione quindi trazione e sbandamento della barca grossolanamente aumenterebbero del 20%. Grossolanamente ho scritto perché effettivamente l’aumento dello sbandamento ci sottrae un pochino del guadagno di trazione, o spinta, che sarebbe lecito aspettarsi. Sarebbe bello tornare su questo un giorno o l’altro.

Ma se ad aumentare del 20% non è la superficie della vela ma la velocità del vento cambia la musica. La pressione sulla vela aumenta non più del 20% ma del 44%.

Raggiunto lo sbandamento massimo via via all’aumentare della forza del vento e riducendosi la capacità di governo della imbarcazione il velista riduce la velatura con le prese di terzaroli. Queste si avvicendano in modo più ravvicinato con l’aumentare del vento. Pochi nodi e si deve passare da una mano all’altra. Quei pochi nodi in più fanno aumentare in modo considerevole la pressione e lo sbandamento perché lavorano... al quadrato. Se prendi la prima mano a 18 nodi non prenderai la seconda a 36. Pensaci e prova a rispondere supponendo che tra una mano e l’altra la riduzione di tela avvenga in modo costante.

Se hai preso la prima mano a 18 nodi e supponendo che tu abbia ridotto la velatura del 20% con quanti nodi di vento ti sarà necessario ridurre la velatura di un altro 20% per mantenere costante la pressione sulla vela e così lo sbandamento?

Ora sempre in argomento cambiamo le condizioni.

Potreste essere su una deriva come il Finn o su una barca a chiglia come il Soling dove la vela non è terzarolabile. Non potete ridurre la superficie. Queste barche sono fatte essenzialmente per correre. E’necessario essere sensibili e rapidi con le manovre ed al timone. Per mantenere lo sbandamento entro un valore accettabile e buone le prestazioni la barca è dotata di manovre molto efficienti che modificano sostanzialmente la geometria della vela per renderla adatta alle nuove condizioni! Un altro argomento!

Su barche da crociera e regata al tempo si possono combinare entro certi limiti le due cose. Dipende da quanto si vuol spendere.

Per oggi può bastare? Avete anche il compitino!

 

Spero, insieme al responsabile del settore sportivo, che queste due pagine pur nella loro semplicità vi facciano desiderare di rispolverare vecchi testi, abbiano suscitato magari dei dubbi o fatto tornare alla mente situazioni. Soprattutto di osservare. Con la prossima “pillola” di meteo cercherò di rendere possibile rispondere alle domande di grandi e bambini sul perché il mare può essere di colori diversi, cosa sono le maree e dove troviamo le più intense vicino a noi. Persino il nostro piccolo lago risente della gravitazione!

Alla prossima ...

Franco