CLASSIFICAZIONE DEL VENTO

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1 CLASSIFICAZIONE DEL VENTO La classificazione del vento è basata sull'intensità con la quale esso spira (leggero, forte, teso, ecc.), sul suo comportamento nel tempo (regolare, irregolare) e sulla direzione da cui spira. Intensità L'intensità del vento è misurata dalla sua velocita' che e' espressa in m/s (o anche in km/h o in nodi) In base alla velocità, i venti sono classificati in dodici classi d'intensita' (o anche di forza per usare un termine abbastanza conosciuto) secondo una scala di misura conosciuta come scala di Beaufort. Essa fu proposta nel 1806 da Sir Francis Beaufort, adottata dal Comitato Meteorologico Internazionale nel 1874 e riveduta dallo stesso Comitato nel Recentemente, grazie alla tecnologia che consente di misurare velocita' del vento anche superiori ai 200 km/h, sono stati introdotti altri cinque classi di intensità, per cui la scala di Beaufort e' composta da 17 classi.

2 CLASSIFICAZIONE DEL VENTO 1. fino a 2 km/ora: calma di vento, vento il fumo sale verticalmente; mare calmo, Bonaccia, assenza di moto ondoso, mare forza zero; 2. da 2 a 6 km/ora: bava di vento, vento il vento piega il fumo; increspature del mare, piccole onde (onde da 0 a 0.1 m), mare forza uno; 3. da 7 a 12 km/ora: brezza leggera, leggera si muovono le foglie; onde piccole ma evidenti, con qualche cresta (onde da 0.2 m a 0.3 m), mare forza due; 4. da 13 a 19 km/ora: brezza tesa, tesa foglie e rametti costantemente agitate; piccole onde con qualche cresta (onde da 0.6 m a 1.0 m) che comincia ad infrangersi, mare forza due; 5. da 20 a 30 km/ora: vento moderato, moderato il vento solleva polvere, foglie secche e si muovono piccoli rami; piccole onde con creste e spuma (onde da 1 m a 1.5 m) che diventano lunghe, mare forza tre; 6. da 31 a 39 km/ora: vento teso, teso si muovono i rami maggiori, oscillano gli arbusti con foglie; si formano piccole onde nelle acque interne, onde grandi moderatamente lunghe con molta schiuma (onde da 2 m a 2.5 m) in mare aperto, mare forza quattro; 7. da 40 a 50 km/orari: vento fresco, fresco grossi rami agitati, sibili tra i fili telegrafici; mare agitato (onde da 3 m a 4 m), si formano marosi con creste di schiuma bianca, e spruzzi, mare forza cinque; 8. da 51 a 61 km/orari: vento forte, forte alberi agitati, difficolta' a camminare contro vento; mare agitato con schiuma che comincia ad essere sfilacciata in scie, e spruzzi (onde da 4 m a 5,5 m), mare forza sei;

3 CLASSIFICAZIONE DEL VENTO 9.da 62 a 74 km/orari: burrasca moderata, moderata rami infranti, grossi alberi agitati, camminare controvento e' impossibile; violenti cavalloni che si abbattono l'uno sull'altro (onde da 5.5 m a 7.5 m), mare forza sette; 10.da 75 a 87 km/orari: burrasca forte, forte oggetti e tegole asportati; violenti cavalloni che si abbattono l'uno sull'altro, onde alte (onde da 7 m a 10 m), mare forza otto; 11.da 88 a 102 km/orari: burrasca fortissima, fortissima rara in terraferma, alberi sradicati o schiantati, gravi danni alle abitazioni; onde alte (onde da 9 m a 12.5 m) che impediscono la visibilita', mare forza nove ; 12.da 103 a 117 km/orari: fortunale, fortunale devastazioni gravi; onde alte (onde da 11.5 m a 16 m) che impediscono la visibilita', mare forza dieci; 13.da 118 a 133 km/orari; uragano, uragano devastazioni gravissime, onde altissime (onde oltre 14 m), mare forza dieci. I cinque gradi aggiunti (dal 13 al 17) sono tutti classificati uragano sia pure con velocità' del vento fino a 220 km/h.

4 ROSA DEI VENTI La rosa dei venti classifica i venti a seconda della loro provenienza. Se infatti immaginiamo la rosa centrata sull'isola di Zante (quella dove nacque Foscolo, a Sud-Est dell'italia, vicino alla costa greca che si affaccia sul Mar Jonio), scopriamo che a Nord-Est c'e' la Grecia (da cui proviene appunto il vento Grecale), a Sud-Est la Siria (da cui proviene appunto il vento Scirocco), a Sud-Ovest la Libia (da cui proviene appunto il vento Libeccio) e a Nord-Ovest Roma (da Roma "caput mundi" da cui proviene appunto il vento Maestrale che guarda caso significa "maestro dei venti"). Con questo metodo sara' piu' facile ricordare i nomi dei venti e la loro provenienza. Questi i principali venti: tramontana, grecale, levante, scirocco, ostro (o mezzogiorno o austro), libeccio, ponente, maestrale.

5 Zante (Zacinto)

6 Controllo della validità del dato di direzione e di velocità del vento Il dato di velocità e direzione media del vento nel periodo di mediazione risulta incerto se: se la velocità del vento è negativa o è superiore a 25 m/s; la velocità del vento non varia per più di 0.1 m/s per 3 ore consecutive; la velocità del vento non varia per più di 0.5 m/s per 12 ore consecutive; la direzione del vento è negativa o superiore a 360 ; la direzione del vento non varia per più di 1 per 3 ore consecutive; la direzione del vento non varia per più di 10 per 18 ore consecutive. NB: di volta in volta queste condizioni devono essere ri-adattate in base al sistema di misura a disposizione. Nel caso delle stazioni meteo installate al DIFA occorre tener presente della risoluzione strumentale (0.447 m/s e 22.5 deg.) e dell'intervallo di tempo a cui si riferiscono i valori medi riportati in archivio (30 min.).

7 ROSA DEI VENTI La rosa dei venti è uno strumento che consente di verificare se la localizzazione della stazione meteorologica risulta adeguata o meno, eventualmente si possono ricavare anche indicazioni sulla climatologia del luogo. E' un istogramma polare della direzione di provenienza del vento. All'interno di ciacun settore dell'istogramma è possibile mettere in evidenza la distribuzione della velocità del vento usando colori diversi per le diverse classi (bin) di velocità. Esempi di rosa dei venti.

8 ROSA DEI VENTI: luogo aperto e privo di ostacoli Tutte le misure 0.00 m/s N 1.0 m/s m/s 3.0 m/s NO NE 6.0 m/s 10.0 m/s 5 Calme 0.0 % Dati validi 85 % O 5 SO 10 SE S E

9 ROSA DEI VENTI: ambiente urbano con forti incanalamenti locali Tutte le misure 0.00 m/s N 1.0 m/s m/s 3.0 m/s NO NE 6.0 m/s 10.0 m/s 15 Calme 0.0 % Dati validi 63 % O 15 SO 30 SE S E

10 ROSA DEI VENTI Se nella rosa dei venti sono rappresentati pochi settori (cioè le frequenze elevate sono ristrette ad un numero limitato di direzioni e la maggioranza delle direzioni presentano una frequenza nulla) probabilmente significa che: Il luogo in cui è localizzata la stazione meteorologica sta in una valle o in un luogo montagnoso che presenta incanalamenti preferenziali del vento. In questo caso la rosa dei venti e i valori delle varie grandezze rilevate e stimate sono significative. Attorno alla stazione meteo ci sono ostacoli di vario tipo. In questo caso (come frequentemente capita per stazioni meteo urbane) la stazione produce dati con validità molto locale e se questo non l'obiettivo della stazione (potrebbe esserlo se ad esempio volessimo installare sul posto delle pale eoliche), essa dovrebbe essere spostata in un luogo più significativo e con minori perturbazioni locali.

11 Come costriure la ROSA DEI VENTI in lab: Tutto is sistema deve funzionare sotto LINUX. In due passi: a) affinamento di un programma in FORTRAN esistente, per il calcolo delle grandezze da riportare nella rosa dei venti, a partire dall'archivio della stazione meteo. b) grafico della rosa dei venti con gnuplot.

12 Programma FORTRAN (1/7): archivio stazione meteo (input)

13 Programma FORTRAN (2/7): dichiarazioni variabili, lettura archivio

14 Programma FORTRAN (3/7): definizione bins di direzione e di velocità

15 Programma FORTRAN (4/7): calcolo statistica per ciascun bin

16 Programma FORTRAN (5/7): scrittura outputs

17 Programma FORTRAN (6/7): output file bin_populat.dat

18 Programma FORTRAN (7/7): output file frequencies.dat

19 Script per GNUPLOT Esercizio: se serve, trovare documentazione di GNUPLOT in internet

20 Script per GNUPLOT

21 Script per GNUPLOT: output rose.png file

22 ROSA DEI VENTI cosa occorre aggiustare di sicuro in laboratorio: Nel programmino FORTRAN, aggiungere filtro dati (quali criteri usare? Fare delle prove...) Ampiezza bins (per u e dir, attenzione, sembra banale ma non lo è...) Nel plot: Scala colori Autoscale assi (?) Statistiche dati non validi Ideare e costruire altri plots per la caratterizzazione e il confronto dei vari anemometri in termini di velocità d'innesco delle coppette e taratura del dato di velocità del vento. Confrontare, per una stagione, i grafici risultanti dalle stazioni meteo del DIFA con i relativi grafici ottenuti dai dati della stazione BolognaUrbana di ARPA.

23 ROSA DEI VENTI: climatologia NNW N NNE 20 NEE 10 0 E % data SEE

24 ROSA DEI VENTI: un anno Statistica vento