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 Il Radiosondaggio: Incertezza sulle previsioni di traiettoria

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(traduzione di Aki IZ0MVN)

Vedere anche: Principio di calcolo della traiettoria di una radiosonda -

La previsione del punto di caduta è un ausilio indispensable per la ricerca delle radiosonde. La portata del trasmetttitore al suolo è ridotta e può non superare un chilometro. Per facilitare le ricerche serve conoscere con precisione la posizione del punto di caduta ma giusto per avere un'idea precisa delle incertezze legate a questa posizione per determinare i limiti della zona da perlustrare quando il segnale sarà scomparso.

La causa delle incertezze

I calcoli di previsione sono effettuati con l'aiuto di un programma (Balloon-Track, per es.) basato su un modello matematico previsionale d'atmosfera (Windgram) e parametrizzato con la velocità di ascesa, la quota di scoppio e la velocità di caduta della radiosonda. Tutti questi dati sono delle stime, delle previsioni o dei mezzi che sono talvolta molto lontani dalla realtà.

1) Balloon-Track e il diagramma previsionale dei venti
BT si basa su un diagramma dei venti che fornisce la direzione e la forza del vento, per livelli di quota. Il profilo dei venti è, dunque, discontinuo, contrariamente alla realtà.
Lo scarto relativo, tra il punto di caduta calcolato e il punto di impatto reale, è tanto più grande quanto più breve è la distanza percorsa
(v. Incertezza sulle previsioni di traiettoria dovute a Balloon-Track e al modello dell'atmosfera).
2) Parametrizzazione di Balloon-Track
I valori immessi su BT per la velocità di salita, la quota di scoppio e la velocità di discesa sono al meglio delle medie stabilite a partire da dati statistici ricavati da voli precedenti o, in difetto di questi, da valori arbitrari come, per esempio, una velocità di salita di 300m/min e una quota di scoppio di 30000m. La realtà è spesso molto diversa e la dispersione dei valori di questi parametri può alterare in maniera significativa le previsioni.
(v. Incertezze dovute ai parametri forniti a BT)
3) Scelta del luogo del diagramma dei venti
Balloon-Track funziona con un diagramma dei venti basato su un solo luogo, benché la radiosonda possa percorrere più di cento chilometri ed incontrare delle condizioni atmosferiche molto diverse da quelle del suo punto di partenza. La scelta del luogo da cui si trae questo diagramma dei venti (windgram) può migliorare nettamente la precisione di calcolo del punto di caduta
(v. Influenza del luogo del windgram nei calcoli di previsione).
4) L'affidabilità dei calcoli di traiettoria prevista.
Prima di partire alla ricerca di una RS sul terreno, si fa calcolare a BT una previsione di traiettoria che permetta di individuare sulla carta un punto d'impatto previsto. Ma al momento di decollo della RS, non si dispone, al meglio, che dello stato dell'atmosfera con 6 ore di anticipo o, più spesso, di 12h piuttosto. Se le previsioni a 6 o 12h sono già incerte, che pensare dei calcoli effetttuati due o tre giorni prima del volo?
(v. Calcolo di traiettoria: affidabilità delle previsioni a lungo termine).

Variazioni della distanza percorsa

L'incertezza sulla distanza, tra il luogo di decollo del pallone ed il suo luogo di atterraggio, può essere molto importante. Svariati fattori ne sono responsabili:
- velocità di salita: variazioni dell'ordine di + o - 10%;
- quota di scoppio: tra 15000 e 35000 metri per uno scoppio previsto a 35000m;
- velocità di caduta all'impatto (quella usata da BT): tra 120 e 500m/min secondo il funzionamento del paracadute (se ce n'è uno) e secondo la disintegrazione dell'involucro (v. Incertezze dovute ai parametri forniti a BT).
- velocità dei venti: come la direzione dei venti, essa dipende dalla situazione meteo (v. Calcolo di traiettoria: affidabilità delle previsioni a lungo termine).
Tutte queste incertezze sono riassunte sul diagramma allegato.
La distanza minima
D1 è ottenuta con:
- velocità di salita massima (sopragonfiaggio);
- quota di scoppio minima (difetto nell'involucro, sopragonfiaggio);
- velocità di discesa massima (paracadute in torsione, resti di involucro);
- velocità del vento inferiore alle previsioni.
La distanza massima
D3 è attesa quando i parametri ora enunciati prendono valori estremi opposti. Ma, come dice un proverbio, "il peggio non è mai sicuro" così questi valori estremi non si trovano mai riuniti allo stesso tempo.


Gestione della zona probabile

La zona probabile del punto di caduta IP è delimitata da due semirette indicanti l'incertezza sulla direzione della traiettoria, un arco di cerchio corrispondente alla distanza minima
D1 e un secondo arco di cerchio per la distanza massima D3. Il punto IP è il posto in cui la RS ha più possibilità di cadere, anche se sono poche.
In seguito, si può definire una tattica che permetterà di portarsi il più presto possibile nella zona ricercando le modalità rapide di comunicazione e i punti vicini a quella per effettuarvi dei rilievi. Quando la radiosonda sarà al suolo, non resterà altro che perlustrare attorno all'IP descrivendo cerchi sempre più larghi.
La superficie della zona probabile d'atterraggio è tanto più grande quanto più i calcoli sono stati effettuati con molto anticipo o quanto più i venti sono forti o variabili.
Per limitare la superficie di questa zona al momento della ricerca si può agire in vari modi:
- piazzarsi sotto la sonda al momento dello scoppio (BP) per valutare la deriva della traiettoria reale in rapporto a quella calcolata e correggere quest'ultima.
- cercare di ridurre gli scarti nelle previsioni.


Come ridurre gli scarti nelle previsioni del punto di caduta

Essendo lo scopo di una previsione di essere la più precisa possibile, si potrà agire sui punti seguenti per fare in modo che il punto di caduta calcolato da BT (o altro metodo) sia il più affidabile e preciso possibile:
a) parametrizzazione di BT:
Si proverà a prendere, per i parametri seguenti, i valori usciti dalle statistiche effettuate su voli precedenti:
- velocità di ascesa;
- quota di scoppio;
- velocità di caduta o, meglio, profilo della velocità di caduta in funzione della quota;
b) diagramma previsionale dei venti utilizzato:
- stabilito per un posto situato verso il punto di scoppio (BP);
- stabilito il più tardi possibile prima del lancio (6h);
c) scelta del periodo.
Per limitare gli scarti sulla distanza e la direzione del volo, scegliere un periodo in cui il regime dei venti è stabile e moderato in modo che la RS non cada al di là di un centinaio di chilometri.

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