AUTORE: METEOEVENTI – [email protected]
SCRUTANDO IL VENTO DA SATELLITE … AEOLUS
Buongiorno amici di RIWMAG e METEOVENTI.
Qualche giorno fa Mario, un nostro lettore che ringraziamo per la segnalazione ( www.onekiter.com/blog/aeolus-the-mission-to-revolutionize-weather-forecasts-and-what-this-means-for-kiteboarding ), ci ha fatto notare un evento che potrebbe sembrare molto interessante per noi amanti del vento: il lancio in orbita di un satellite dedicato all’osservazione da remoto del vento.
Il satellite in questione si chiama AEOLUS ed il suo lancio è avvenuto lo scorso 22 settembre 2018 da parte dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea). Lo scopo di questo satellite sperimentale è quello di osservare il vento da remoto (dallo spazio), ampliando in modo enorme la copertura osservativa di questa grandezza fisica molto importante in meteorologia in quanto quella che descrive la quantità di moto, strettamente legata all’energia del sistema Terra (vi invitiamo a leggere gli approfondimenti passati www.riwmag.com/nome-vento-cognome-energia/ , www.riwmag.com/meteo-energia-vento-mare/ ).
Figura 1. Il satellite AEOLUS, a 320 km dalla superficie terrestre, misurerà il profilo verticale del vento fino a 30 km di spessore dell’atmosfera (fonte ESA www.esa.int ).
Neanche a dirlo, è stato facile dare un nome a questo satellite. Quando si pensa al vento visto dallo spazio viene subito in mente Eolo, il dio custode dei venti.
Cerchiamo di capire quali vantaggi potrebbe fornire uno strumento così sofisticato.
Per farlo dobbiamo ricordare come viene misurata attualmente la velocità del vento sul nostro pianeta.
A questo scopo ci sono le centraline meteo sparse su tutto il globo che forniscono informazioni puntuali sulle caratteristiche dei movimenti dell’aria sulle località dove vengono posizionate. Di queste centraline (almeno quelle che entrano nel sistema di monitoraggio meteo ufficiale) ce ne sono migliaia su tutta la Terra, ma hanno lo “svantaggio” di dare informazioni estremamente puntuali. Inoltre la loro presenza è molto scarsa in aree marine o remote del pianeta (come ad esempio i deserti o al polo nord).
Figura 2. Anemometro di una centralina meteo (fonte Met Office www.metoffice.gov.co.uk )
I sistemi remoti radar chiamati wind profiler, che misurano la velocità del vento su una colonna verticale generalmente di 3000 m. Questa strumentazione è molto più sofisticata ed ha il vantaggio di misurare il vento in mondo continuo su una buona porzione della colonna d’aria sopra una località, ma ha lo svantaggio di essere molto costosa ed impattante dal punto di vista ambientale e, quindi, al mondo di tali misurazioni non ve ne sono molte.
Figura 3. Il wind profiler misura la velocità del vento nella colonna d’aria sovrastante, generalmente di 3000 m di spessore (fonte NOAA www.esrl.noaa.gov )
I sondaggi atmosferici con sonde, lanciate da terra con palloni aerostatici o lasciate cadere da voli preposti. Anche qui si ha il grosso vantaggio di poter osservare una buona fetta dell’atmosfera (fino alla stratosfera ovvero circa 15000- 20000 m), ma lo svantaggio è il grosso impatto ambientale che limita l’osservazione dalle due alle quattro volte al giorno.
Figura 4. I palloni sonda misurano la velocità del vento della colonna d’aria sovrastante la località di lancio in uno spessore di circa 15000-20000 m (fonte ARPA Piemonte www.arpa.piemonte.it )
Il vento viene misurato da alcuni voli di aerei o a quote di crociera o in fase di decollo e atterraggio. Inoltre la velocità delle masse d’aria viene stimata dal movimento delle nubi attraverso l’uso di satelliti geostazionari (come il satellite METEOSAT).
Ci sono, inoltre, altri strumenti raffinati per la misurazione della velocità del vento sia puntale che da remoto, ma anch’essi hanno delle limitazioni essenzialmente nella copertura osservativa.
Come si può vedere, di certo non mancano le osservazioni a livello mondiale di questa importante grandezza fisica, quindi ci si potrebbe domandare a cosa serve un satellite appositamente predisposto per questo scopo.
AEOLUS risponderebbe o meglio completerebbe tutti quei difetti prima menzionati per ciascuna osservazione attualmente operativa a livello mondiale.
Mediante un fascio laser continuamente operativo, il satellite, in orbita a 320 km dal nostro pianeta, farebbe osservazioni continue del profilo del vento di uno spessore di atmosfera di circa 30 km. Arriverebbe, quindi, a coprire quelle zone del pianeta scarsamente o addirittura non coperte da osservazione meteo, nonché spessori di atmosfera maggiori (buona parte della stratosfera) fornendo ai modelli numerici di previsione importanti informazioni sullo stato dell’atmosfera.
È proprio quest’ultimo punto che dà la risposta alla domanda che ci siamo fatti in precedenza. Migliorando la descrizione dello stato di partenza dell’atmosfera a livello mondiale, i modelli meteo avrebbero un elemento in più da cui partire (Analisi vedi approfondimento www.riwmag.com/previsioni-meteorologiche-chi-come-e-quando/ ) per la successiva risoluzione delle complicate equazioni che descrivono la fisica dell’atmosfera, portando, quindi, ad una previsione meteorologica più precisa e raffinata.
Figura 5. Analisi meteo, ovvero lo stato di partenza di un modello di previsione meteorologico, relativa alle ore 00 UTC del 10 settembre 2018 (fonte www.ecmwf.int )
Tuttavia, non ci accorgeremo di questi miglioramenti nell’immediato futuro. AEOLUS è uno strumento sperimentale, il progetto durerà tre anni e se, come promette, fornirà dei miglioramenti significativi alla conoscenza attuale della fisica dell’atmosfera, potrà essere riproposto per una missione più longeva.
Insomma, siamo nell’affascinante mondo della fisica sperimentale, non ci resta che aspettare e sperare nei finanziamenti alla ricerca scientifica.
Figura 6. 5 settembre 2018. Prima immagine del segnale di ritorno dell’impulso ultravioletto emesso dal laser a bordo di AEOLUS (fonte ESA www.esa.int ).
Buon vento amici e … STAY TUNED WITH METEOEVENTI.
text: www.RIWmag.com