Penne e scie

(Articolo aggiornato con qualche link all'interessantissima spiegazione sul blog sciemilano)

Sono stato intervistato da Controradio, per un "microfono aperto" sul tema delle scie chimiche. Il mio contraltare era Corrado Penna, un fisico che ha redatto un lungo dossier sull'argomento, raccogliendo materiale soprattutto dal sito Tankerenemy.

Mi sono quindi letto per bene questo dossier, e francamente ci sono diverse cose che proprio non mi tornano. Siccome non mi pagano, qui mi concentro su un solo punto, che mi sembra cruciale. Magari tornerò, se ho tempo, sugli altri, ma su tante cose proprio sorvolerò. In particolare non prenderò neppure in considerazione tutta la parte su come sono cattivi i militari e chi sparge scie. Lo so da me, ho un nonno che ha fatto un soggiorno turistico a Dachau e non mi illudo sulla bontà umana. Quel che mi interessa qui è capire (magari da lui, se avrà la cortesia di rispondermi) da dove saltino fuori certe affermazioni che derivano dalla fisica che in teoria abbiamo studiato entrambi.

Il punto sarebbe che le scie di condensa sono rarissime. Lo ripete nell'intervista, e ci dedica i capitoli 7 e 8 del dossier. Se le scie si formano spesso, allora quel che vediamo non è strano. Se si formano in condizioni rarissime, sì. Penna ribadisce il concetto nei commenti all'intervista, e di fronte alla mia affermazione sul fatto che un fisico i conti necessari li sa fare, anziché farli continua a ripetere "è impossibile che..".

Quindi chi segue, e non ne sa niente, si trova di fronte due affermazioni molto categoriche:

Penna: La scienza dice che per avere una scia servono -40 gradi, e 70% di umidità relativa. E si dissolvono in 5 minuti al massimo. Se non c'è umidità le scie sono assolutamente impossibili, come sono impossibili scie persistenti.
Io: La scienza dice che le scie non persistenti si formano spessissimo, anche senza umidità atmosferica; quelle persistenti non troppo di rado (ed esistono, soprattutto)

O credete a me, o credete a lui. Non si scappa, uno dei due mente. Ma siccome nella scienza il principio di autorità non vale, andiamo a consultare la letteratura scientifica, per vedere di persona cosa dice.

Nel 1953 un certo signor Appelman calcolò in che condizioni si formano le scie. Quelle persistenti (che già allora quindi esistevano) e quelle non. Sotto 50 gradi sottozero (ma anche -45, dipende dal motore, dalla quota e tante altre cose) le scie si formano sempre e comunque, anche senza un briciolo di umidità nell'aria. Da allora, tutti quelli che han studiato le scie, pubblicando qualcosa in una rivista scientifica, si sono rifatti a quei calcoli, raffinando, precisando, integrando, ma la base è quella.

Se non ci credete, consultatevi l'articolo o i tanti siti che lo spiegano. Se non vi torna, rifatevi i conti. Se vi vengono diversi, cercate di far pubblicare il vostro rivoluzionario articolo in una rivista di meteorologia. Se uno volesse riguardarsi i conti può passare dal sito di cuorenero, un fisico che a differenza di Penna i conti li fa (e a differenza di me li pubblica in un blog, i miei sono su fogliacci). Un volenteroso ha pure tradotto i conti in un programma per computer.

L'articolo di Appleman è complicato, ma alla portata di un fisico. Quel che ne salta fuori, è che le scie si formano se la temperatura è meno di un tot, che dipende dalla pressione (quota) e umidità. Il tutto è riportato in un grafico, che è spiegato ad esempio qui e qui. Le condizioni per la persistenza, con tanti dettagli interessanti, sono spiegate qui.
I conti li ho rifatti per i giorni per cui, secondo Penna, le scie erano impossibili. Nel grafico qui accanto sono riportati i dati delle radiosonde di Linate nei giorni tra il 12 e il 18 febbraio, assieme alle condizioni per la formazione di scie. Le righe rosse e viola indicano le temperature a cui cominciano a formarsi scie, per umidità (da sinistra) di 0%, 30%, 60%, 90% e 100% (secondo Appleman). Le scie si formano se la fa più freddo, quindi a sinistra delle curve. Per temperature a sinistra di tutta la fascia ci sono sempre scie, qualsiasi sia l'umidità. La scala verticale è la pressione, che corrisponde grossomodo alla quota. Le linee verdi indicano le tipiche quote nei giorni in esame.

Si può vedere che in tutti i giorni esaminati c'erano le condizioni per la formazione di scie tra i 9000 e gli 11.500-12 mila metri. Sempre. Sono scie non persistenti, ma con 65-70 sotto zero per sublimare ci mettono un pochettino.

Naturalmente la scienza è un sistema aperto. Uno può prendersi l'articolo scientifico (che è pubblico) in cui quei conti sono stati fatti, e dire "qui sono sbagliati". Ma il problema è che quei conti si basano su fisica di base. Se uno si va a guardare in dettaglio tutti i particolari del fenomeno, può magari ritoccare le temperature. E' un processo complicato, ci sono molte incertezze per cui abbastanza spesso le scie si formano o meno a loro criterio. Ma non puoi sostenere che non si formano, è come dire che l'acqua non ghiaccia mai.

Comunque chiedo ancora, ufficialmente a Penna: mi rifà i conti di Appleman (1953) e mi dice dove sono sbagliati? O se non sa farli (ma non voglio insinuarlo, sarebbe da ritiro della laurea), mi porta almeno un articolo scientifico (referato) che dice dove sono sbagliati? (Penna continua a sostenere che i conti lui li fa, ma si riferisce al semplice confronto tra i dati delle radiosonde e la sua formula magica "le scie si formano solo con -40 gradi e umidità del 70%")

Gli aerei a 10 km non si distinguono ad occhio nudo? Un 747 a 13 km, accanto alla Luna

Detto questo tutto il resto del ragionamento crolla. Se sono in una situazione in cui le scie durano ore, e si vedono aerei ogni 10 minuti, è chiaro che nel cielo si formeranno reticolati di scie. Anche se l'aereo ripassa nella solita aerovia, la scia nel frattempo si sposta, e avrò tante scie parallele. Anche nei giorni senza scie gli aerei ci sono, ma senza quelle ad indicarmeli è difficile "beccarli", ed in ogni caso un aereo in media ogni 10 minuti non fa lo stesso effetto.

Un aereo ogni 10 minuti fan tanti aerei il giorno. Possibile? Be', una scia si può scorgere tranquillamente a 40 km, guardando il cielo tengo sotto controllo una regione di almeno 80 km di lato. E Penna sembra non notare che un aereo, attraversando l'Italia, di quadratoni di 80 km ne attraversa diversi (cinque? una dozzina? un volo di aereo va dai 500 ai 1000 km), non lo vede solo lui.

Alla fine i numeri tornano con quelli del totale dei voli civili in Italia. 1.723.000 voli l'anno, come cita Penna, 4700 il giorno, su un centinaio di quadratoni attraversati almeno 5 volte per aereo fan 240 voli al giorno per quadratone. Tutto molto a spanne, ma significa che molti aerei non li vediamo, non che quelli che vediamo sono troppi. Se lui in qualche giorno ne vede solo 2-3, evidentemente senza scie non riesce a trovarli.

Scie persistenti sul Chianti, una mia vecchia diapositiva del settembre 1995.