Palermo 19 Settembre

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1 Il giorno 11 Novembre 1996 è uno dei giorni in cui più frequenti sono state le segnalazioni di WS intenso. Nella figura viene riportata l evoluzione delle linee di flusso a 100 m, così come riprodotta dalla simulazione numerica. I frame sono ad intervalli di un ora. E possibile osservare la formazione di rotori ad asse verticale a valle dell orografia. Palermo 19 Settembre

2 Per lo stesso giorno (11 Nov. 96) e con la stessa cadenza oraria è riprodotto il campo del vento a 1500 m. Le aree in marrone rappresentano le zone in cui la velocità delle masse di aria discendenti sono maggiori di 1 m/s. Palermo 19 Settembre

3 Dalle simulazioni numeriche è emersa l importanza del numero di Froude nel caratterizzare il regime di flusso in prossimità dell aeroporto: flow over, flow around. Tale numero è funzione della velocità del vento, delle dimensioni del rilievo e della frequenza di Brunt- Vaisala. Quest ultimo parametro è un indicatore (della stabilità atmosferica) della forza necessaria a spostare una massa di aria verso l alto o verso il basso e quindi contribuisce a determinare se una massa di aria tende a superare l ostacolo o ad aggirarlo. Le due tipologie di regimi a valle del rilievo possono dare luogo nel primo caso ad onde, rotori ad asse orizzontale o anche a circolazione che nella parte bassa vede il vento avere una direzione di provenienza opposta; nel secondo caso a rotori ad asse verticale. Palermo 19 Settembre

4 Risultati delle simulazioni numeriche. Palermo 19 Settembre

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6 Le misure di vento fatte nel sedime aeroportuale evidenziano come le circolazioni locali, in particolare le brezze di terra e di mare, siano presenti per la maggior parte dell anno. Il rilievo dell Etna, per il suo effetto schermante nei confronti di alcune circolazioni di origine sinottica, favorisce lo sviluppo di quelle locali. Nell analisi statistica dei venti si può osservare come le direzioni della circolazione locale, siano perpendicolari alla costa, dal mare o dalla terra rispettivamente, in funzione dell alternarsi giorno-notte. Il numero di eventi di WS segnalati è troppo limitato per avere risultati significativi da una analisi statistica. L addensamento dei casi nella parte centrale della giornata sembra indicare un ruolo delle brezze nella produzione di eventi di WS. Le simulazioni numeriche hanno messo in evidenza come l azione combinata della circolazione di brezza e della interazione delle correnti di origine sinottica con l orografia determinano una forte variabilità e disomogeneità del vento nel sedime aeroportuale. Palermo 19 Settembre

7 La causa principale degli eventi è indubbiamente l interazione tra circolazione sinottica ed orografia. La mancanza di profilatori di vento (in particolare acustici perchè maggiormente adatti alla misura nei primi m) non permette di valutare il contributo della brezza al verificarsi di eventi di WS. E stata, infatti, evidenziata una significativa interazione della circolazione a scala sinottica con la topografia. Le correnti settentrionali dirette sull area in considerazione subiscono, in corrispondenza dell Etna, una significativa deflessione sopravento ed accelerazione, per poi convergere in prossimità dell aeroporto. Tale effetto si combina con la canalizzazione prodotta dallo stretto di Messina, modificando la dinamica delle masse d aria fino a 2000/3000 m di quota. L azione dell Etna sul flusso è evidente nei due casi graficati. Il flusso sopravento viene deflesso e diviso in due parti; le due parti convergono nuovamente a valle del rilievo, in prossimità dell aeroporto. Una variazione della direzione di provenienza in un verso o nell altro dà quindi luogo all una o all altra tipologia di record di vento. Palermo 19 Settembre

8 Lo studio climatologico ed in particolare della circolazione locale nell aeroporto di Reggio Calabria ha riservato qualche sorpresa. Dai record della intensità del vento e della temperatura si rileva chiaramente l esistenza di un ciclo giornaliero associabile ad una circolazione di origine locale. La direzione del vento, però, solo occasionalmente si presenta nella forma canonica in cui si presenterebbe una normale circolazione di brezza, cioè approssimativamente perpendicolare alla costa: sembra esserci una componente predominante da Nord, modulata da una normale circolazione di brezza nel suo alternarsi giorno-notte. Palermo 19 Settembre

9 Questa anomalia è sempre presente, come risulta dall analisi statistica dei mesi estivi nell intervallo Non avendo trovato nessuna spiegazione valida studiando le caratteristiche del territorio e della circolazione sinottica, l attenzione si è rivolta alla superficie del mare ed in particolare alla sua temperatura. Sono state studiate le immagini AVHRR da satellite che nel nostro Istitito sono acquisite regolarmente e da queste sono state derivate le temperature superficiali del mare (SST) per l area di interesse. Palermo 19 Settembre

10 In figura sono riportate le mappe della SST (elaborata in falsi colori) dai dati AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) dei satelliti NOAA acquisite dal Gruppo Osservazioni da Satellite dell ISAC. E possibile osservare come sia di giorno che di notte è presente sullo stretto un area marina molto più fredda di quella a Nord ed a Sud. Queste differenze, possono essere anche maggiori di 6 gradi. Quale la causa? Lo Stretto costituisce, un punto anfidromico cioè un punto in cui la marea è nulla ed attraverso il quale si producono le correnti in direzioni alterne, dovute alle maree nello Jonio e nel Tirreno, che sono in opposizione di fase. La periodicità con cui queste correnti si alternano è di poco inferiore alle 13 ore (marea semidiurna). Esse comportano una modifica della temperatura superficiale del mare attraverso due meccanismi: il primo legato alle temperature superficiali diverse del Tirreno e dello Jonio; il secondo, dovuto alla emersione di acque profonde, per la presenza di una sella in corrispondenza dello stretto, la cui temperatura può essere anche di 5-6 gradi inferiore a quella delle acque di superficie. L intensità delle correnti varia con la variabilità degli effetti combinati Sole-Luna e, con periodicità di 14 giorni raggiungono il picco massimo. Di per se queste circolazioni non hanno una intensità sufficiente a produrre eventi intensi di WS, ma possono avere delle sinergie con la circolazione a grande scala. Per i pochi eventi di WS registrati, certamente il numero di casi è maggiore per direzione di provenienza del vento da Nord. Palermo 19 Settembre

11 Il sedime aeroportuale è interessato da due regimi di brezza di mare, uno che ha origine nel Golfo di Napoli e che si manifesta nel corso della mattinata con provenienza da Sud, l altro che ha origine sulla costa a Nord dei Campi Flegrei e che raggiunge il sedime nel primo pomeriggio, con direzione da Ovest. Il momento approssimato, nel corso del giorno, in cui la seconda circolazione di brezza interessa l aeroporto risulta evidente negli andamenti temporali della direzione, e nella statistica. Palermo 19 Settembre

12 L interazione tra i due regimi sembra essere all origine di alcuni degli episodi di WS segnalati nei METAR. Si rileva anche una brezza di terra con provenienza da Nord. Questa circolazione può avere delle sinergie con la circolazione associata all isola di calore urbano generata dalla città di Napoli. Le intensità del vento associate sono trascurabili (inferiori a 5 nodi) e comunque non in grado di per se di essere causa di eventi di WS. In presenza di forti inversioni termiche nella parte superiore dello strato che interessa la circolazione di brezza si potrebbero creare condizioni di disaccoppiamento con gli strati superiori dell atmosfera e quindi si potrebbero avere gradienti di vento non trascurabili al di sotto dei m. Questo può essere messo in evidenza solo con un profilatore di vento, possibilmente di tipo acustico Gli eventi di WS si verificano prevalentemente con venti (misurati in aeroporto) provenienti dai settori SO e NE. Nella maggior parte dei casi quando la direzione è da SO, concomitantemente agli eventi viene segnalata pioggia. E verosimile che in queste circostanze, essendo la pista di atterraggio la 24, avvicinandosi l aereo ai primi rilievi appenninici possano aumentare gli eventi prodotti da nubi temporalesche, per il sollevamento delle masse di aria causato dai rilievi. Nelle stesse condizioni, durante l avvicinamento, l aeromobile può risentire degli effetti dell interazione della circolazione atmosferica con il Vesuvio. Quando il vento viene da NE, gli eventi di WS si producono generalmente in aria chiara. Palermo 19 Settembre

13 L analisi statistica dei dati esclude un contributo della circolazione prodotta da forzanti termiche locali nella formazione di eventi di WS. Tuttavia l analisi rileva un picco di eventi nella distribuzione giornaliera tra le 20 e le 22. Questa potrebbe derivare da sinergie tra venti sinottici e masse di aria fredda che si formano nella Pianura Padana e che scavalcando alcuni rilievi di altezza inferiore, vengono incanalate nella Val Polcevera. L associazione degli episodi alle direzioni dei venti misurati nel sedime attribuiscono gli episodi prevalentemente all interazione tra circolazione sinottica ed orografia. Palermo 19 Settembre

14 Vi sono indicazioni di episodi dovuti alla presenza di pioggia e di possibili downdraft da nubi temporalesche. In alto a sinistra vi è una distribuzione di venti misurati da uno dei sensori dell aeroporto, che può essere considerata rappresentativa della distribuzione dei venti, filtrata per il contributo della circolazione locale. A fianco è riprodotta la statistica dei venti registrati su METAR in corrispondenza di eventi di WS e cielo sereno. Gli eventi si verificano nella quasi totalità dei casi per venti che provengono da NNE. Questa distribuzione è chiaramente indicativa dell influenza dell orografia sul fenomeno anche in considerazione della presenza nella distribuzione complessiva (in alto a sinistra) di venti da SSE di intensità confrontabile. In basso sono riportate le distribuzioni degli eventi di WS in giorni nuvolosi ed in quelli con pioggia. Si osserva come con la nuvolosità da sola e quindi con la nuvolosità in concomitanza di pioggia ci sia un aumento relativo di eventi associati a direzioni del vento apparentemente casuali. E probabile che l aumento relativo di eventi sparsi (per quanto riguarda la direzione del vento misurato) sia da attribuire ad episodi di WS prodotti da nubi temporalesche. Palermo 19 Settembre

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