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Meteo                                         Ci sono alcuni che sentono la pioggia; altri riescono solo a bagnarsi.”- Roger Miller


Questa pagina descrive le caratteristiche della strumentazione meteo  impiegata , e fornisce una semplice chiave interpretativa dei parametri  meteorologici salienti, prodotti dalla stazione Davis e, attraverso il software Cumulus, inviati online. Per l'andamento in tempo reale dei fenomeni, andare alla pagina dedicata. ---> Qui.


  TERMINI  Per interpretare i dati di Cumulus



Wind Chill : Nel corso del duro  inverno antartico del 1941, i ricercatori Paul Siple e Charles Passel, si avvidero che il tempo occorrente affichè un capo umido si asciugasse, era legato alla velocità del vento.La relazione, una volta calibrata,  venn poi estesa al corpo umano. Oggi il termine indica quindi la percezione che il nostro organisco ha della temperatura, in relazione all' intensità del vento ;  wind chill è dunque una temperatura apparente, un indice di dispersione del calore. Il vento infatti  favorisce l'evaporazione e quindi l'asportazione del calore dall' organismo. Le molecole circostanti il nostro corpo, da esso riscaldate, contribuirebbero a riscaldarci, producendo una sorta di strato protettivo. Per contro, il vento finisce per asportare questo calore, generando la sensazione di disagio, a tutti ben nota, che non è dunque esclusivamente  dpendente dalla temperatura effettivamente rilevata come paramentro fisico, con un termometro. Al di sopra di 32 °C, il vento non influenza più la temperatura apparente, ed ora wind chill e temperatura esterna si confondono.
Nel corso della seconda guerra mondiale, le nazioni coinvolte trovarono molto utile riferirsi a questo paramentro per determinare le condizioni in cui si sarebbero potuti trovare i propri eserciti.Temperatura dell' aria ed intensità del vento furono dunque inpiegate per parametrare una legge sperimentale che, se esprime la temperatura in gradi Celsius e la velocità del vento in m/s, si attesta del tipo:
Wind Chill= 33+ ( At - 33 ) x ( 0.474+0,454+ ( Ws )^1/2 - ( 0.0454 x Ws ), con At  temperatura dell' aria e  Ws velocità del vento.  E' supposto inoltre che    2 m/s < Ws < 23 m/s   At < 10.8 C°
La classica scala di intensità del WindChill è la seguente:

Wc WindChill, T  in C°
                       Effetti percepiti
Wc < 10
                           ---------
10 < Wc <    -1
 Disturbo avvertibile
-1 < Wc < -10                             Disagio
-10 < Wc <  -18
                       Freddo intenso
-18< Wc <   -30
Possibilità di congelamento se l'esposizione agli agenti è prolungata
-30 < Wc < - 50
         Congelamento con esposizione consistente
Wc < -50
   Congelamento con esposizione anche inferiore al minuto


Heat Index / Indice di Calore : Con questo parametro si uniscono temperatura e umidità relativa, per evidenziare la temperatura apparente percepita . Con bassi livelli di l'umidità , la temperatura apparente sarà anchè essa minore della temperatura reale dell'aria (constatiamo tutti che qundo sudiamo,il sudore evapora per raffreddarci). Se i valori di umidità sono eleavti, e l'aria si satura, la temperatura apparente percepita sarà conseguentemente più alta di quella reale, ( se la giornata è calda e umida, il sudore fatica ad evaporare, e ciò aumenta il nostro disagio.Si sperimenta che Indice di calore e temperatura dell' aria vengano a coincidere a temperature < 14 °C. Questo parametro vale solo quando la temperatura uguaglia o supera i 27 °C e l'umidità relativa equaglia o supera il 40%. Sopra i42 °C tale indice vine considerato massimo,senza più considerare il valore di l'umidità relativa.

Wet Thermometer / Temperatura del Bulbo Umido Quando un liquido evapora, esso subisce l'asportazione di molecole con agitazione termica e quindi calore elevati e si raffredda. Basti pensare all'attività di sudorazione dell' uomo ( e di refrigerazione attraverso questa) e al fatto che se l'umidità dell' ambiente è elevata, il processo di evaporazione è ostacolato e percepiamo di conseguenza più calore.
La meccanica statistica dice anche che, se non interviene nessun altro processo, si innesca un equilibrio statistico tra le particelle che evaporano e quelle di ritorno :  soffiamo sulla minestra ( perpendicolarmente al piano del liquido, non vero di esso) ,  per raffreddarla perché così facendo impediamo alle molecole che evaporando hanno prelevato calore, di cederlo nuovamente al liquido.Ebbene, la temperatura più bassa ottenibile in una evaporazione isobara ( a pressione costante ) è detta di bulbo umido.    Essa è quindi sempre più bassa di quella ordinaria. Occorre ricordare che se questa dovesse superare i fatidici 36°, determinerebbe in poche ore la morte di un essere umano per ipotermia!!


Humidex
: Altro parametro di percezione del calore, ma più complesso dell' Indice di Calore, in quanto pur correlando disagio fisiologico a temperatura ed umidità, prende in considerazione anche la Tensione del Vapore.

Thom Discomfort Index : Altro paramentro volto a misurare il disagio bio-fisiologico prodotto dal caldo-umido. Introdotto nel 1959 si suddivide in 5 classi.Ad ora non è implementato nella mia stazione.



Wet  Thermometer / Temperatura Bulbo Umido :


Sunny o Soleggiamento : variabili YES e NO

Dew Point / Temperatura del punto di Rugiada : Questo paramentro misura  la percentuale di vapor d'acqua contenuto nell' aria.E' precisamente la temperatura, misurata nelle scale convenzionali, alla quale bisogna raffreddare una massa d'aria, in una trasformazione isobara ( a pressione costante ), affinché il vapor d'acqua in essa contenuto subisca l'inversione di stato e condensi in acqua (rugiada) o solidifichi ( cristalli di ghiaccio). Sotto lo zero si parla di Punto di Brina (  Frost Point nel linguaggio anglosassone). La grandezza in questione è dunque legata all'umidità relativa dell' aria. Se quest' ultima è bassa, siamo molto lontani dalla condensazione e quindi la temperatura di rugiada è minore di quella dell'aria. Con l'aumento del valore igroscopico, la temperatura di rugiada si avvicina alla temperatura dell'aria, fino ad eguagliarla con l'umidità relativa al 100%. Inversamente la temperatura di rugiada è tanto più bassa quanto più l'aria è secca. Le ore più fredde della notte possono essere accompagnate da nebbie qualora  i due valori siano moto prossimi già nel pomeriggio. A volte alti valori di dew point lasciano presagire precipitazioni e forti temporali. La temperatura di rugiada può anche dare un'idea della sensazione di oppressione da caldo umido. La temperatura di rugiada, se alta, provoca generalmente un disagio che qualcuno avverte già intorno ai 10/12 °C.


Apparent Temperature, Temperatura Apparente: Uno dei modi di esprimere la temperarura apparente tout court. Le stazioni meteo Davis interpretenano questo dato come

Current Solar Max
: da leggere in relazione al valore di radiazione solare; rappresenta il massimo teorico nelle condizioni atmosferiche presenti al momento della rilevazione.


Humidity / Umidità :
ASSOLUTA: E' la quantità di vapore d'acqua,, espresso in grammi, contenuto in un metro cubo di aria. E' un parametro poco impiegato , in quanto essendo legato al volume, varia in funzione di questo ed è quindi difficilemente misurabile.

RELATIVA ( RH ): E' il dato esposto sul sito web.Rappresentea lo stato igrometrico dell' aria. Si calcola come rapporto percentuale tra il vapore contenuto in una massa d'aria e la quantità massima contenibile in quelle stesse condizioni di temperatura e pressione.Può anche essere definita come il rapporto percentuale tra umidità specifica effettiva e umidità specifica massima dell' aria ad una data temperatura.Quando un massa d'aria possiede umidità relativa del 100%, essa contiene tutto il vapore contenibile, e mediante inversione di stato essa condensa o solidifica. La concentrazione di vapore aumenta con un aumento di temperatura, in questo caso infatti ciò che aumenta è la capacità dell' aria di contenerlo ( è di comune esperienza osservare che al mattino, coi primi raggi di Sole, la nebbia si diradi ).La temperatura alla quale avviene l'inversione di stato è detta Punto di Rugiada o di Brina. La nebbia (nubi al suolo) e le nubi, altro non sono che masse d'aria condensate o solidificate, perchè hanno raggiunto tale temperatura limite ( il vapore invece, contrariamente a ciò che comunemente si crede, è invisibile: dalla pentola a pressione esce condensa non vapore!).Lo sviluppo verticale di queste masse responsabili poi delle precipitazioni, è facilitato da un fatto molto importante: durante l'evaporazione il vapore sottrae all' aria calore latente, quando questo condensa lo ricede all' aria stessa aumentandone la temperatura.Abbiamo allora questo  processo: una massa d'aria contiene una certa quantità di calore e se maggiore di quello dell' ambiente circostante si stacca dal terreno, come bolla termica e comincia a salire. Ciò avviene in modo adiabatico( senza scambio di calore con l'esterno).La salita della massa d'aria è regolata dal gradiente adiabatico secco ( perdita di 1,2 °C ogni 100 m di quota), mentre l'aria circostante, in condizioni medie, possiede un gradiente termico verticale di  0.8 °C ogni 100 metri di quota.La salita può iniziare e continuare solo fin tanto che la temperatura della cella si mantiene superiore a quella esterna. Salendo, quest' ultima si raffredda perchè sidilata a causa della minore pressione ( anche un palloncino dilatato nel suo contenuto aeriforme  si raffredda ). Se, grazie allo sbilancio tra le temperature interna ed esterna alla massa ( funzioni dei due dversi gradienti ), la salita può continuare, diminuendo continuamente la temperatura interna, la massa d'aria riuscirà  a raggiungere la temperatura di rugiada. Di conseguenza si formerà la base di condensazione ed il fenomeno cumuliforme prende avvio ( è il cumulonembo, tipica cellula temporalesca). Ricevendo ora il calore latente di condensazione, la massa liquida può continuare a salire con gradiente adiabatico saturo ( con perdita anche solo di 0,4 °C per 100 metri ). E la nube si sviluppa in altezza.Il grafico che esprime tutto ciò si chiama curva di stato. L'aggregazione attorno a grumuli di condensazione ( particelle di carbonio) sono essenziali affinchè le dimensioni delle gocce di acqua si accrescano. Queste poi, troppo pesanti, cedono al campo gravitazionale terrestre e precipitano al suolo.Gli attriti, l' attività di ionizzazione, e la prima raffica di vento al suolo, che precede la pioggia,  completano il quadro dell' evento temporalesco. I fenomeni in parola non raggiungono quasi mai il limite della Troposfera e mai li superano.

Solar Radiation / Radiazione Solar ( Global Solar Radiation ) : E' la misura ( in w/m^2 ) dellla radiazione che raggiunge la  superficie, supposta orizzontale, in cui è posta la stazione nell' istante a cui la misura si riferisce.  Un piranometro deve ( o dovrebbe rispondere ) alla "legge del coseno": la radiazione incidente su di una superficie orizzontal, e che proviene da una sorgente puntiforme, con una posizione definita rispetto allo zenith, ha un' intensità  proporzionale al coseno dell' angolo zenitale di incidenza. Questa proporzionalità è nota  anche come "risposta al coseno" . La risposta direzionale dei piranometri deve combaciare con tale andamento.
Per quelli delle stazioni Davis, come la  Vantage Pro, la misura fornita è globale, include cioè sia la componente diretta della radiazione che quella riflessa dalle altre parti del cielo.
La risposta spettrale è affidata ad un  fotodiodo, un trasduttore che converte la potenza assorbita dall'unità di superficie in un voltaggio. Esso lavora in un intervallo di lunghezza d'onda compreso tra 300 e 1100 nanometri. Può spaziare tra 0 e 1800 w/m^2, la sua risoluzione è di circa 1 w/m^2 e la sua accuratezza è  ± 5 %.
Current Solar  Max / Massimo Solare Attuale: E' la misura della massima radiazione solare teorica, all'istante della misura e per la località in questione. Si ottiene col metodo di  Ryan-Stolzenbach . A tale scopo nelle impostazioni del software Cumulus occorre configurare il fattore di trasmissione attraverso l'atmosfera, agendo sui seguenti parametri


  1. Sun Thereshold/ Soglia del Sole :   Cumulus cerca di determinare se il sole stia splendendo, valutando se la radiazione incidente ecceda una percentuale rispetto al valore teorico massimo impostato.Il valore di  default è di 75%, ed io non l' ho variato.        
  2. Sun minumun / Minimo Solare : Paramentro basato sulla soglia minima di radianza che deve essere raggiunta perché si possa dire che il Sole stia splendendo. Esso non si sostituisce ma concorre col precedente.Utile quando la prima soglia rischi di non essere efficace causa i bassi valori teorici ( istanti che seguono l' alba o precedono il tramonto).
  3. Trans Factor : E' il dato che che inerisce direttamente alla  determinazione del fattore di assorbimento atmosferico rispetto al massimo teorico, secondo la formula di Ryan-Stolzenbach. Per default il valore è 0.8, che ad ora non ho modificato.
  4. B/L :  In Cumulus occorre selezionare questa voce se si dispone di una unità  Blake-Larsen Sun Recorder, di misura delle ore di luce. In questo modo si dice al software Cumulus  di prendere il dato da tale apparato.


Genericamente parlando, il massimo valore di irradianza è definito anche come costante solare. Essendo la sorgente molto lontana, si ipotizza che i suoi raggi arrivino tutti paralleli tra loro e colpiscano l'atmosfera terrestre superiore, con un angolo di 90° ( ipotizzando il  Sole allo zenith ). Con queste supposizioni, il valore teorico è di 1366 watts per metro quadro. La formula di Ryan-Stolzenbach collima la radiazione teorica con gli assorbimenti di potenza, causati dall' attraversamento degli strati atmosferici,  subiti nel raggiungere la superficie della Terra in un certo istante temporale.Si ottine così la massima radiazione teorica per un dato luogo. Va detto che il sensore di una stazione meteorologica può, a causa di difficilmente quantificabili perdite dovute alle nubi, allo smog, all' inquinamento di varia natura,  registrare valori più bassi , ma mai più alti del reale valore teorico ammesso. In tale ultimo caso l'errore di lettura dovrebbe verosimilmente essere imputato ad un suo difetto di funzionamento o di calibrazione.
Pragmaticamente  la misura di radiazione teorica , rapportata alla radianza effettiva dell' astro diurno, ci aiuta a decretare se esso stia splendendo oppure no.

Evapotranspiration / Evapotraspirazione: Il termine alquanto esotico, in agro-meteorologia e climatologia,  inerisce alla quantità di acqua che in determinate condizioni di temperatura, evapora dal terreno e che poi traspira per mezzo delle strutture biologiche delle piante= TRASPIRAZIONE REALE. E' in sostanza il fenomeno inverso alla formazione della condensa, misura cioè ( in mm ), la quantità di acqua che torna allo stato aeriforme. Per essere misurata è richiesto un sensore di radiazione solare. I dati vengono combinati con quelli del termo-igrometro e dell' anemometro.

DATI SUL VENTO

  • VELOCITA' DEL  ( AVERAGE = MEDIA E GUST = RAFFICHE )

  • INDICE BEAUFORT: Prende il nome dal responsabile del servizio di idrografia della Gran Bretagna, ammiraglio Francis Beaufort che la introdusse nel 1805 e che curiosamente fu utilizzata per la prima volta nel 1831 a bordo della Beagle di Darwin. Con la scala Beaufort  l' intensità del vento viene misurata in 13 gradi. Ancora oggi i marinai dovrebbero essere in grado di stimarla, sulla base dell'osservazione del moto ondoso e della conseguente altezza delle onde.
                              
INDICE
INTENSITA' VENTO
VELOCITA' VENTO     (m/s)

CARATTERISTICHE DEL FENOMENO
PROBABILE ALTEZZA ONDE (m)
MEDIA
ALTEZZA ONDE    (m) MAX
0 Calma
Calm
Calme
Calma
0 - 0,2
Il mare è liscio come l'olio e il fumo sale verticalmente -
-
1 Bava di vento
Light air
Très légère brise
Ventolina
0,3 - 1,5
Leggere increspature sulla superficie assomiglianti a squame di pesce. Ancora non si formano creste bianche di schiuma. 0,1
0,1
2 Brezza leggera
Light breeze
Légére brise
Flojito, Brisa muy débil
1,6 - 3,3
Ondine minute, ancora molto corte ma ben evidenziate. Le creste non si rompono ancora ma hanno aspetto vitreo. 0,2
0,3
3 Brezza tesa
Gentle breeze
Petit brise
Flojo, Brisa débil
3,4 - 5,4
Ondine grandi con creste che che cominciano a rompersi con schiuma di aspetto vitreo. Si notano alcune "pecorelle" con la cresta bianca di schiuma. 0,6
1,0
4 Vento moderato
Moderate breeze
Jolie brise
Bonancible, Brisa moderada
5,5 - 7,9
Onde piccole con tendenza ad allungarsi. Le pecorelle sono più frequenti. 1,0
1,5
5 Vento teso
Fresh breeze
Bonne brise
Fresquito, Brisa fresca
8,0 - 10,7
Onde moderate dalla forma che si allunga. Le pecorelle sono abbondanti e c'è possibilità di spruzzi. 2,0
2,5
6 Vento fresco
Strong breeze
Vent frais
Fresco, Brisa fuerte
10,8 - 13,8
Onde grosse (cavalloni) dalle creste imbiancate di schiuma. Gli spruzzi sono probabili. 3,0
4,0
7 Vento forte
Near gale
Grand frais
Frescachó, Viento fuerte
13,9 - 17,1
I cavalloni si ingrossano. La schiuma formata dal rompersi delle onde viene "soffiata" in strisce nella direzione del vento. 4,0
5,5
8 Burrasca
Gale
Coup de vent
Viento duro
17,2 - 20,7
Onde moderatamente alte. Le creste si rompono e formano spruzzi vorticosi che vengono risucchiati dal vento. 5,5
7,5
9 Burrasca forte
Strong gale
Fort coup de vent
Viento muy duro
20,8 - 24,4
Onde alte con le creste che iniziano a frangere. Strisce di schiuma che si fanno più dense. Gli spruzzi possono ridurre la visibilità. 7,0
10,0
10 Tempesta
Storm
Tempête
Temporal
24,5 - 28,4
Onde molto alte sormontate da creste (marosi) molto lunghe. Le strisce di schiuma tendono a compattarsi e il mare pare tutto biancastro. I frangenti sono molto più intensi e la visibilità è ridotta. 9,0
12,5
11 Tempesta violenta
Violent storm
Violent tempête
Temporal duro, Borrasca
28,5 - 32,6
Onde enormi che potrebbero anche nascondere alla vista le navi di piccole o medie dimensioni. Il mare è tutto coperto da banchi di schiuma. Il vento nebulizza la sommità delle creste e la visibilità è ridotta. 11,5
16,0
12 Uragano
Hurricane
Ouragan
Huracán
oltre 32,7
L'aria è piena di spruzzi e la schiuma imbianca il mare completamente. La visibilità è
molto ridotta.
14,0
 -
                                     


DATI SULLA PIOGGIA


In meteorologia, la piovosità si esprime in mm o inch ( USA ). Dimensionalmente 1 mm di pioggia equivale ad un litro d'acqua su metro quadrato di superficie. Essa si misura per mezzo del pluviometro, strumento che consta di uno speciale imbuto, e di una bascula, opportumanete calibrati. Le stazioni Davis ( per quanto attiene alle misure europee),contengono e si svuotano quando registrano 0.2 mm di pioggia. Il moto basculante viene trasformato, attraverso un contatto elettrico, in un voltaggio, non appena la bascula stessa effettua una misura.
Occorre concettualmente distingurere l'intensità o rateo di caduta ( Iinterente alle cosiddette piogge forti, nel senso comune), dalla durata delle precipitazioni  ( abbondanza di piogge) : piogge di breve durata ma intense potrebbero scaricare lo stesso quantitativo di acqua o più , di quanato non facciano acquazzoni prolungati. Così come precipitazioni concentrate in alcuni perdiodi dell' anno potrebbero scaricare più pioggia di quanto non avvenga in aree interessate da fenomeni notoriamente prolungati nel corso dell' anno: ciò, controintutivamente, giustifica come mai a Napoli si riversi in un anno più pioggia che a Londra !

La consolle Davis evidenzia i mm di precipitazione, nel contesto della durata del singolo evento piovoso, come Rain Storm.
 Esso prende avvio con 2 click della bascula e termina  trascorse  24 ore ininterrotte, senza pioggia.
Questo dato non è attualmente implementato sul web.

Rainfall Rate/ Rateo di Precipitazioni
: Come detto, è la proiezione di piovosità nell' istante della misura, una tendenza quindi. Un valore 2mm/h, ad esempio, indica che se piovesse in queste condizioni per un ora, si depositerebbero 2 millimetri, e non già che sono piovuti 2 mm ! Notare l'analogia col dato di  velocità istantanea fornita dal contachilomentri delle vetture.
Tra i primi dati della stazione di Masera, seppur esigui in quanto registrati da fine Aprile 2013, posso già evdenziarne uno di tutto rispetto...
 Il 27/04 alle 14:16, seppur per meno di un minuto, sono infatti caduti ben 44,6 mm / h !
A seconda del rateo, abbiamo questa suddivisione fenomenologica:

Rainfall Today / Pioggia Oggi : è il totale delle precipitazioni cadute fino al momento della misura, nel giorno in questione. Dipende dall'orario di roll over ( riavvolgimento) impostato per la stazione. Nel mio caso e tipicamente, per Cumulus il giorno meteorologico comincia alla mezzanotte, ciò significa che questo dato è del tutto coincidente col Rainfall since midnight  / Precipitazioni dalla mezzanotte. Concettualmente distinto è invece il dato relativo alle 24 ore che precedono la misura ( Rainfall last 24 h ).

Una curiosità: il luogo più piovoso del pianeta è Lloro, in Colombia, ove in un anno si scaricano al suolo circa 13.300 mm idrici.


pioviggine                        : < 1        mm/h

pioggia debole                    :  >1<2      mm/h

pioggia moderata:               tra 2 e 6      mm/h

pioggia forte                      :> 6        mm/h

rovescio                           :>10        mm/h

nubifragio                         :> 30       mm/h



MISURARE LA NEVE

La neve possiede una densità inferiore all' acqua, che quando è fresca, oscilla circa da  20 kg per metro cubo a 10 volte tanto.
La misura dell' innevamento viene effettuata direttamente con sonde o altri strumenti più sofisticati. Una sua stima può essere ottenuta anche attraverso il pluviometro. Occorre naturalmente lasciar sciogliere la neve che è precipitata nello stesso. Sarebbe più approppiato dire " far sciogliere quanto prima", perché varie azioni meccaniche, specialmente quella di sublimazione ad opera del Sole ( passaggio diretto dallo stato solido, a quello aeriforme, per innalzamento della temperatura ),   e la forza del vento, che preleva il deposito nello strumento, andranno inevitabilmente a falsare la misura.
Va da sè che anche con l'operazione manuale, compiuta per un rapido sciogliemento, si soministra calore. Uno stratagemma consiste nell' aggiungere acqua calda in quantità nota, al campione in esame,  sottraendola poi, quando lo sciogliemeto è avvento.
Va comunque considerato che, raffiche di vento e  tormenta, accompagnano la neve anche mentre cade.
Pur con questi limiti nella bontà della misura,
lo spessore della precipitazione nevosa,in millimetri, può essere dedotto da questa relazione:
con rho ad indicare la densità del manto nevoso.
 Risulta che un 1 mm di acqua del pluviometro, corrisponde ad un livello di innevamento compreso tra mezzo centimetro , se il manto è molto bagnato ed adeso, ad un massimo ( teorico ) di circa  dieci volte questo valore, nel caso la neve sia secca e fredda.



                                                               Specifiche operative stazione Davis Vantage Pro

Parametro
Risoluzione: inch (") e mm 
Range
Accuratezza teorica (+/-)
Precipitazioni
0.01''; 0.2 mm
(1 mm at totals over 2000 mm )
fino a 199.99'';
6553 mm
Maggiore del  4% o
1 tip
Rateo Precipitazioni
0.01”; 0.1 mm fino a 40''/hr
1016 mm/hr
5% quando il rateo si
mantiene sotto 5”/hr.;
 127 mm/hr.
Evapotraspirazione (ET)*
0.01''; 0.2 mm
Giornaliera a 32.67”;
999.9 mm
Mensile ed Annua fino a
199.99”; 1999.9mm
greater of 5% or
0.01''; 0.25 mm
Radiatione Solare
1 W/m2 0 to 1800 W/m 2 5% dell' intero intervallo
UV Index 0.1 Index 0 to 16 5% dell' intero intervallo
Ora
1 min 24 ore 8 sec/Mese
Data 1 giorno
mese/giorno
8 sec/Mese
                                                     
                                                                        Intervallo di aggiornamento dei sensori


BAR Pressione Barometrica: 1 min.
UMIDITA'
Umidità interna: 1 min.
Umidità Esterna: 50 sec.
Punto di Rugiada:10 sec.
PIOGGIA                                
Quantitativo: 20 sec.
Rain Storm ( Evento Piovoso): 20 sec.
Rateo: 20 sec.
TEMPERATURA Temperatura Interna: 1 min.
Temperatura Esterna: 10 sec.
Heat Index-Indice di Calore: 10 sec.
Wind Chill-Gelo del Vento:  10 sec.
VENTO
Velocità:  2.5 sec.
Direzione: 2.5 sec.
Direzione della velocità max.: 2.5 sec.

   Intervallo di aggiornamento Cumulus

DATA LOG INTERVAL ( INVIO FTP)
5 min.
REALTIME
48 sec.
INVIO DATI SU ALTRI PORTALI                              
15 min.
                                                             

Index UV e Ozone layer


La stazione Davis è dotata di un sensore aggiuntivo per l' ulteriore rilevazione di radiazione solare ed indice ultravioletto, per una breve trattazione di un argomento molto importante per la nostra salute. E' bene precisare che in questi strumenti, la  precisione di tali ultimi due parametri, deve essere presa con cautela.Solo dopo opportune tarature ed accorgimenti ( vedi ad esempio http://sandaysoft.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=8336 ), o applicando un fattore di calibrazione ( sul presupposto della linearità dell' errore di lettura dei sensori),se ci si imbatte in un esemplare fortunato, le misure dell indice UV possono considerarsi grosso modo veritiere. Tornando a noi, perché il parametro ultravioletto è così importante, dunque?


 Lo spettro elettromagnetico va dalle onde radio VLF ( intese  in senso ampio )  ai raggi gamma.
Quella dell' ultravioletto è un intervallo che si colloca  tra i raggi X ( che possiedono maggiore frequenza) e la luce visibile ( con minore frequenza ), a cui i nostro occhi sono sensibili ( mentre si dice che i pesci rispondano anche all' UV ! ).
Tutte le radiazioni che compongono lo spettro elettromagnetico così inteso ( cioè di natura termica; esistono spettri non termici come quello da sincrotrone, come sperimentabile negli acceleratori di particelle sul pianeta, o in processi cosmic,i generalmente violenti di natura astronomica ) sono emesse dalle sorgenti calde, come il  nostro Sole, quando è  "quieto" ( non lo è in occasione di  brillamenti e di processi  legati alle regioni attive intorno alle macchie solari )  , ed obbediscono quindi alle leggi di corpo nero. Secondo queste, l'intensità di una radiazione è direttamente proporzionale alla sua temperatura. Le stelle, avendo massa, subirebbero un collasso gravitazionale verso il centro,un 'implosione verso una singolarità, se non opponessero una controspinta esterna, alimentata dalla fusione dei nuclei di idrogeno ed elio prima, e degli altri elementi poi. Più la stella è massiva, maggiore è il risucchio gravitazionale e più energia deve sviluppare per mantenersi in condizioni di stabilità  ( equilibrio idrostatico ), e conseguentemente maggiore sarà anche la sua temperatura.
Un corpo nero è un oggetto ideale, che nella realtà fisica non esiste ( eccezion fatta per lo stesso Universo dal tempo remoto del Big Bang fino all' era del Disaccoppiamento, come la radiazione cosmica di fondo ne è testimonianza ) , ma le stelle vi si approssimano in maniera soddisfacente: così,  dire che il Sole è un corpo nero per l'  80% circa, significa che a 5780 Kelvin , la sua emissione si discosta da quella di un perfetto emettitore planckiano, di appena un 20%.
La legge di Wien sullo spostamento, ci suggerisce che la nostra stella emetta principalmente nel visibile ( a circa 510 nm, nanometri ). Stelle di massa maggiore e quindi più calde hanno il picco nell' ultravioletto e quelle di massa minore nell 'infrarosso. La componente ultravioletta è quindi minoritaria nello spettro solare, ma è comunque presente.Ed è a tutti noto che questa parte di radiazione elettromagnetica può comportare, se assorbita in dosi importanti,conseguenze pericolose per l'organismo.

La tabella sottostante evidenzia le cinque bande in cui si suddivide l'UV :

Banda
Lunghezza d'Onda (nm)
                                                                                                              Effetti sull' Organismo
UV-A 400 nm- 350 nm
Confinando con la banda del viola dello spettro della luce visibile, è la radiazione di maggiore lunghezza d'onda in questo intervallo e la luce ultravioletta più comunemente incontrata in natura.Non viene filtrata dall' amtosfera terrestre.Notoriamente causa di precoce invecchiamento della pelle.L'UV-A è debolmente assorbita dall ' ozono atmosferico, gli esseri umani la impiegano per sintetizzare vitamina D.Studi accurati, eseguiti negli ultimi decenni, evidenziano inequivocabilmente che questa luce possiede
 la  capacità di arrecare danni molto più intensi: cataratte, anneggiamento del sistema immunitario e finanche cancro ( vedi sotto)
UV-B
315 nm - 280 nm
 E' la porzione  più pericolosa della radiazione ultravioletta, in quanto caratterizzata da alta frequenza e dal non completo filtraggio ad opera dell' atmosfera.Attraverso l'attivazione di reazioni fotochimiche può alterare il DNA geli esseri viventi.Il suo grado di penetrazione dell' atmosfera dipende dalla consistenza della colonna di ozono.Gli esseri umani la impiegano per sintetizzare la vitamina D.
UV-C
280 nm- 200 nm
Radiazionr estremamente dannosa a causa della minor lunghezza d'onda.Mentre le prime due tipologie di emissione UV sono legate all' attività solare, l' UV-C non è praticamente osservabile a causa del totale assorbimento operato dall' ossigeno atmosferico. Sulla Terra origina da meccanismi artificiali: attività germicida,  a 253.7 nm,  disinfestazioni di superfici , corsi d'acqua, ecc..Una sovraesposizione a questa radiazione può causare irritazione agli occhi, arrossamenti cutanei, ma non sono noti effetti di maggiore impatto sull' organismo umano.
FAR  UV
190 nm -220 nm Radioazione assorbita dall' atmosfera
VACUUM  UV
40 nm-190 nm Radiazione assorbita dall' atmosfera
Altre forme di radiazione
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 Sorgenti artificiali producono UV: lampade germicida, lampade ai vapori di mercurio, lampade alogene, sorgenti incandescenti e fluorescenti,nonchè alcune tipologie di lasers.



Sulla superficie della Terra, dalle sorgenti astronomiche, giungono solamente alcune ristrette finestre di radiazione: ovviamente la luce visibile, le microonde, pochissimo infrarosso e parte della componente ultravioletta. Quest'ultima, viene in gran parte nella stratosfera dalla barriera di  ossigeno strutturato nella colonna di ozono ( tre atomi di ossigeno, ossia ossigeno triatomico, O3 ). E ciò del resto èuna fortuna per la sussistenza della vita su questo pianeta, come anticipato. A questo proposito , giova ricordare che, contrariamente a quanto si riteneva fino a qualche anno passato, non solo la radiazione UV-B, ma anche la UV-A ( responsabile dell' invecchiamento della pelle ma non delle bruciature), può comunque condurre a degenerazioni del patrimonio genetico dei viventi e causare il cancro.
Interessato è lo strato basico dell'epidermide, quello responsabile della rigenerazione della cute per mitosi.Qui le cellule fondamentali, dette cheratinociti, sono esposte a modifiche di DNA.
Questa consapevolezza è acquisizione recente, dal momento che in passato si credeva che danni di questo tipo, potessero essere causati unicamente dai raggi UV-B, che in quanto dotati di lunghezza d'onda minore ed essendo  quindi più energici, manifestano il potere di arrecare danni ben più seri di una bruciature della cute, come conseguenza di un'eccessiva tintarella. Come detto,patologie riscontrate negli ultimi anni, hanno dimostrato che mentre la radiazione UV-B può provocare modifiche cancerogene agli strati più esterni della cute, i raggi UB-A agirebbero, con egual distruttività,a livello più profondo. Per prevenire simili effetti, negli Usa,il National Weather Service e la US Enviromental Protection Agency (EPA), hanno congiuntamente stilato una tavola di pericolosità, con grado crescente in funzione della durata dell' esposizione e della radianza a cui in un dato istante si potrebbe essere esposti.

Eccola:


 uv
                          index      

Indice UV
         Rischio
                                                                                                                     Cautele
0  - 2.9
Low/ Basso Quando l'Indice UV è basso,vi è anche basso rischio di esposizione.
Quindi a meno che voi siate in particolar modo sensibili a questa radiazione, non è generalmente richiesta alcuna protezione.
Attenzione però al fatto che d'inverso,la notevolissima riflessione prodotta dalla neve, può raddoppiare i valori di esposizione.Lo stesso si può dire per l'acqua. Chi pratica attività sciistica o nuoto, pur in presenza di indice basso,dovrebbe quindi adottare un SPF¤ almeno pari a 30.
3  - 5.9
Moderate/Moderato Se l'Indice UV è vicino a "low" non è richiesta molta protezione.
Prudenzialmente, occhiali da sole, un cappello, e una SPF 15+, applicata alle parti più esposte,
possono garantire adeguata protezione.
6 - 7.9
High/ Elevato
Quando l'Indice raggiunge questa intensità, vi è una reale possibilità di danni alla pelle o agli occhi.
Una buona protezione, dovrebbe includere occhiali da sole,cappello, SPF 15+ e indumenti protettivi contro la radiazione  UV.
Evitare l' esposizione tra le 10 am e le 16 pm.
8 -10.9
Very High/ Molto elevato Se siete esposti al Sole, e l'Indice Uv segna "very high", un cappello a falde larghe ,grazie all' ombra generata, può aiutarvi a proteggere testa,viso,occhi,collo e spalle. Per gambe e le braccia ricorrete ad abiti,studiati specificatamente per  proteggere dall' esposizione UV. Prodotti protettivi SPF 30+, dovrebbero poi essere impiegati sulla pelle  esposta.SPF 30 o più.
11 +
Estremo/Extreme Esposizioni prolungate a livelli estremi di radiazione UV , possono provocare seri rischi per la salute.E' opportuno, in queste condizioni, evitare di esporsi alla radiazione solare diretta, fino a che  l'Indice decresce. In alternativa copritevi veramente bene, con abiti protettivi ed un cappello a falde larghe.Usate occhiali da sole e  SPF 30+. Cercate l' ombra se potete. In ogni caso SPF almeno di 30 ogni  due ore.Questa situazione è estremamente pericolosa, anche se fortunatamente molto infrequente alle nostre latitudini.


 La scala di pericolosità della radiazione UV,  sviluppata dagli enti americani, National Weather Service e U.S. Environmental Protection Agency (EPA).Avallata dall' Organizzazione Mondaiale della Sanità, suggerisce misure protettive presupponenti che il soggetto interessato sia una persona in buona salute.La pericolosità dell'esposizione comincia ad essere consistente sopra il valore 3. La taratura della scala richiede che la sensibilità a 325 nm    ( lontano UV-A), sia circa il 3% di quella a 295 nm ( vicino UV-B): requisito estremamente selettivo per il monitoraggio ad opera delle stazioni meteo amatoriali.


¤ SPF èl'acronimo per Sun Protection Fatcor, Fattore di protezione Solare. La grandezza è stata calibrata esponendo soggetti a condizioni tali da ricreare, in ambienti interni, la radianza del mezzodì. Esso è il rapporto tra la quantità di luce che produce arrossamento su una cute cosparsa di crema solare e quella che produce un tale arrossamento su una pelle non protetta.La scala misura sostanzialmente lo spettro elettromagnetico nell' intervallo UV-B, e viene graduata da 1 a 45+. A titolo di esempio un SPF 15 filtra ben il 92 % della radiazione UV-B, ritardando a 150 minuti, una scottatura che altrimenti avverrebbe in 10 . SPF 15 = accrescimento di 15 volte del periodo di esposizione in sicurezza.Un filtraggio SPF 30, per comparazione, blocca il 97% della radiazione UV-B incidente.Manca ancora una rigorosa parametrazione dell' efficacia di tale monitor nei confronti degli UV-A.Va inoltre considerato che la quantità di radiazione ultravioletta che raggiunge la superficie terrestre varia secondo l'ora del giorno ( l'esposizione è maggiore col sole in meridiano**), l'altitudine, la latitudine, la copertura nuvolosa, e l' albedo di Bond* della superficie nel riflettere i raggi incidenti.Un manto nevoso riflettere anche l' 80% della radiazione che ci raggiunge, per contro la comune sabbia delle spiaggie, rimanda indietro appena il 15% dei raggi ).Inoltre risulta che generalmente non si faccia adeguato uso di creme protettive, cioé che il quantitativo di prodotti impiegati sia troppo esiguo: a prescindere dalle ragioni che impongono l'adozione di uno piuttosto che dell' altro fattore di protezione,si ritiene che il qantitativo di prodotto dovrebbe riempire un bicchierino.

* L 'albedo su di un corpo celeste, è il rapporto tra radiazione riflessa e quella incidnete ( fatta valere 1) , su una data superficie. Se l'abedo  risulta 1 , tutta la radiazione in arrivo è riemessa.Nella trattazione di cui sopra, alla neve corrisponderebbe un albedo di 0.8.




**Un criterio empirico basilare, sufficiente a stimare il grado di esposizione, può essere basato sull' altezza del Sole sopra l' orizzonte. Se si osserva la consistenza delle ombre risulta infatti che : se questa è più alta di voi, la mattina presto o il tardo pomeriggio, l'esposizione UV dovrebbe essere bassa.Se l'ombra è più bassa di voi ( intorno a mezzogiorno ), l'esposizione è sicuramente elevata.


Occorre poi non farsi ingannare dal grado di limpidezza, dalla stagione o dalla sensazione "estiva" della giornata. Infatti l'idice ultravioletto non prende in considerazione la temperatura e una giornata con copertura nuvolosa, può talvolta comportare più rischi di una caratterizzata da cielo cristallino, e temperatura elevata.E' vero infatti che tendenzialmente le nuvole bloccano i raggi UV, e in condizioni di totale copertura, l'attenuazione può essere anche del 90%. Ma in giornate di parziale nuvolosità si assiste ad un fenomeno detto di "broken clouds", capace di manifestare effetti inattesi.Nelle giornate parzialmente nuvolose si è così registrato un aumento dell' intensità degli UV-B, anche del 40%, rispetto ad un tipico giorno soleggiato.Uno studio americano del 1994, ha invece messo in luce che le nubi cumuliformi possono innalzare l'UV-B superficiale del 25%.L'apporto delle nubi nel rafforzamento della componenete UV della radiazione solare, non è però di facile quantificazione: giocano un ruolo determinante,il tipo, lo spessore e la quota delle formazioni. Il meccanismo capace di generare questo controintuitivo fenomeno, non è ben compreso.Sembrerebbe che questa radiazione possa rimbalzare tra i rifrattivi strati nuvolosi superiori, se non troppo spessi, e raggiungere quelli più compatti a quota inferiore, generando un meccanismo di rimbalzi che avrebbe come effetto l'aumento tendenziale di esposizione al suolo.Si è già dimostrato, del resto, che i lembi dei corpi nuvolosi sono in grado di innescare pericolosi fenomeni di riflessione verso il suolo ( scattering ). Superfici innevate o comunque con alto albedo non fanno altro che peggiorare le cose.
E' invece puramente velleitario sostenere che l'esposizione alla Luna Piena possa arrecare danni da radiazione ultravioletta: essendo la luminosità del corpo selenico 0.0002 percento di quella solare ( luce indiretta naturalmente ) e riflettendo la radiazione UV di circa la metà di quanto non faccia nel luce visibile,possiamo affermare,dati alla mano, che otto ore di intensa tintarella lunare, forniscano complessivamente una esposizione ultravioletta paragonabile all' intensità di quella prodotta da appena un secondo di fonte solare!
Un altro agente che goica un ruolo importante nella diffusione di radiazione UV , è la caligine, sia quella di origine naturale che quella derivante da inquinamento.La caliggine da una parte  può impedire all' UV-B di raggiungere direttamente la superficie terrestre ( con riduzione consistente, anche nell 'ordine del 50%). Ma d'altra parte, questo agente può anche amplificare le conseguenze, diffondendo la radiazione UV ( scattering ), fino a rendere
fonte di radiazione l'intera atmosfera sopra le nostre teste. E una giornata non certo bella dal punto di vista dello splendore del cielo può arrecare più danni di quanto non si possa credere, facendo segnare livelli di esposizione addirittura maggiori di quelli che tipicamente si possono avere in una limpida giornata estiva.


Come tutti sappiamo l' agente che più di tutti gioca un ruolo fondamentale nella diffusione della radiazione ultravioletta è l' ozono.Il cui strato protettivo è andato negli anni via via indebolendosi, fino a lasciare dei veri buchi aperti nello strato filtrante.Imputato principale di questo deffetto sono i CFC ( clorofluorocarburi ), negli anni passati,  immessi indiscriminatamente in atmosfera attraverso le esalazioni di bombolette di vario inquadramento merceologico, o a causa di cattivi stoccaggi di prodotti esausti ( come il freon dei frigoriferi).




                                                  Stazione secondaria Watson W 8681

L'Osservatorio già da Marzo 2013 era stato dotato di una piccola stazione meteo wireless, Watson W 8681 , altrimenti nota, tra l'altro,  come Fine Offset W 3081, e operante a 868 Mhz. Il ricevitore permette la visualizzare di dati ( relativi alle condizioni interne del  luogo in cui è sito lo stesso, e naturalmente esterni ) quali pressione, temperatura , punto di rugiada , direzione , velocità e raffiche del vento , temperatura del vento , indice Beaufort , rateo delle precipitazioni , costante solare ( in W / m^2 e in lux ) , wind chill , heat index , indice UV. Esso memorizza in una memoria interna, che può contenere circa quattromila files, le relative statistiche globali ( min., max. average ecc ).Installata sul palo che regge il apnnello solare, la stazione riceve una buona insolazione per alimentare il pannellino che ricarica le batterie del ricevitore e dei sensori Termo-Hygro.  Il ricevitore è o dovrebbe essere protetto dallo shield sottostante. vedremo se sarà così o se l'apparato fornirà valori esagerati, in quanto non adeguatamente ventilato.In mezzo l'anemomentro a tre palette e l'indicatore direzonale dle vento.A sinistra il pluviometro.
Le connessioni sono state protette con del nastro adesivo. Qualche sostenuta riserva andrebbe poi mossa ai terminali RJ-11, adatti per cavi telefonici ma non certo per connessioni all' aperto, soggette ai capricci degli agenti. Credo che qualche miglioria e taratura ( UV index e radiazione solare) siano doverose.


Interfacciato al  software di controllo da PC, Cumulus, poi, tutti i più importanti paramentri meteorologici vengono ampliati e sviluppati tramite grafici orari, giornalieri, mensili o di più ampio respiro stagionale. Questo programma donationware, scritto sa Steve di Sandaysoft.com, è sicuramente più performante di quello fornito a corredo della stazione, vale a dire Easy Weather. O meglio quest'ultimo il suo sporco lavoro offline lo farebbe anche, senonché nemmeno le sue ultime release permettono di caricare le pagine sul web.
Con Cumulus, giunto alla vversione 1.9.4, le opzioni di settaggio  sono notevoli e le possibilità di personalizzazione e modifica dei contenuti, senza limiti ( è sufficiente editare a proprio piacimento gli Html e gli altri files che vengono caricati ad ogni aggiornamento FTP). Nei limiti della precisione garantita dall' hardware, alcuni algoritmi si occupano degli aspetti previsionali.

L'upload FTP ( FileZilla per il primo trasferimento dei files essenziali ed automaticamente a cadenza stabilita

ad opera dello stesso software meteo , poi ) , ne garantisce il costante
aggiornamento anche su questo sito.


Info sul programma Cumulus : sandaysoft.com e la pagina wiki di Cumulus.

La stazione fornisce i dati sul vento  entro un intervallo di 48 secondi , suddiviso in su 24 sub-intervalli di 2 secondi.
Ogni 48 secondi , viene riportato come "Gust" = "Raffiche", il più alto dei 24 valori. Mentre la media di questi ultimi viene computata come "Wind"= "Vento".
Nel software Cumulus, posto che non era possibile standardizzare la sua operatività in maniera univoca per tutte le stazioni che supporta, quei  termini vanno così interpretati:

Il dato 'Gust' è indicato come  "Latest" ( Ultimo ). Cumulus visualizza il più alto di quei dati , inerenti ai precedenti 10 minuti, come Gust.

Da default, Cumulus visualizza  "Wind" come  "Average". Può anche essere configurato per calcolare una media di 10 minuti. che poi visualizzaal posto del parametro " Wind" proveniente dalla stazione. Da impostazione tipica, che io non ho modificato, la media di 10 minuti viene calcolata a partire dai valori 'Gust' rilevati dalla stazione, ( riferirsi alla voce di Cumulus "Latest"  ). Se nelle impostazioni del software si imposta  "use speed for avg calculation", la media di 10 minuti è calcolata dal valore fornito dalla stazione come "Wind" .

Riassumento, e considerando le impstazioni tipiche, i valori della console e quelli di Cumulus vanno così correlati :

Console 'Wind' = Cumulus 'Average'

Console 'Gust' = Cumulus 'Latest.