La Grandine

La Grandine
 E’
UNA VERA E PROPRIA AVVERSITA’
ATMOSFERICA.
 Essa provoca danni in ambito civile ed
agricolo
 Non apporta acqua in modo né apprezzabile
né utile
Nube
Temporalesca
LA GRANDINE SI FORMA IN
MA SOPRATTUTTO IN
CUMULI
CUMULONEMBI
che possono diventare
IN PARTICOLARE GLI EVENTI GRANDINIGENI SI VERIFICANO IN
ESTATE QUANDO SI HA LA PRESENZA DI
FORTI CORRENTI ASCENSIONALI CARICHE DI UMIDITA’
I CUMULONEMBI
SI SVILUPPANO PER UN ALTEZZA CHE VA DA 500 A 12000m CIRCA



OGNI CUMULONEMBO PUO’ ESSERE DIVISO IN 3 ZONE:
ZONA SUPERIORE DOVE SI RISCONTRA LA PRESENZA DI
CRISTALLI DI GHIACCIO
ZONA MEDIANA IN CUI SONO PRESENTI GOCCIOLINE ALLO
STATO SOPRAFFUSO
ZONA INFERIORE DOVE AVVIENE LA FORMAZIONE DI PICCOLE
GOCCE A CAUSA DELLA CONDENSAZIONE DEL VAPORE
LA La SEQUENZA DI FORMAZIONE DELLA GRANDINE SI DIVIDE IN :
1.


1) FASE DI FORMAZIONE
2) FASE DI ACCRESCIMENTO
3) FASE DI DISSIPAZIONE
FASE DI FORMAZIONE
L’ARIA
CALDA E
UMIDA SALE
COSI’ SI
ESPANDE
E SI VIENE A
FORMARE
L’EMBRIONE
DEL CHICCO
DI GRANDINE
DI
CONSEGUENZA
SI RAFFREDDA
E CONDENSA
ESSE
SOLIDIFICANO
ATTORNO AI
NUCLEI DI
CONDENSAZIONE
SI FORMANO
GOCCIOLINE
ALLO STATO
SOPRAFFUSO
(H2O LIQUIDA CON
-10 / -20°c)
QUANDO LE
GOCCE DI H2O
INCONTRANO I
NUCLEI DI
CONDENSAZIONE
O
GHIACCIAMENTO
DURANTE I PROCESSI DI CONDENSAZIONE E SOLIDIFICAZIONE SI VIENE
A LIBERARE ENERGIA SOTTO FORMA DI CALORE RISPETTIVAMENTE
600 cal/g e 80 cal/g CHE INCREMENTA IL FLUSSO ASCENDENTE DI ARIA
CALDA, FAVORENDO LO SVILUPPO IN VERTICALE DELLA NUBE.
FASE DI ACCRESCIMENTO
L’EMBRIONE CHE SI
E’ FORMATO VIENE
SOTTOPOSTO A
SALITE E DISCESE
PER N° VOLTE
L’ACCRESCIMENTO
PUO’ AVVENIRE IN
DUE MODI
DENOMINATI:
FASE ASCIUTTA
FASE BAGNATA
IN QUESTO
SPOSTAMENTO
VIENE A
SCONTRARSI CON
H2O SOPRAFFUSA
NELL’IMPATTO LE GOCCE
SI ESPANDONO SULLA
SUPERFICIE, CONGELANO
E SI HA COSI’
L’ACCRESCIMENTO DEL
CHICCO
FASE ASCIUTTA
I CHICCHI
INCONTRANO
POCHE GOCCE
SOPRAFFUSE CHE
SI SOLIDIFICANO
RAPIDAMENTE
ALL’URTO
SI FORMA UN
CHICCO OPACO,
POROSO E
COSTITUITO DA
CRISTALLI MOLTO
PICCOLI
IL CHICCO SARA’
IRREGOLARE
PER IL
CONGELAMENTO
RAPIDO DELLE
GOCCE
FASE BAGNATA
I CHICCHI
INCONTRANO
MOLTE GOCCE
SOPRAFFUSE CHE
SOLIDIFICANO
LENTAMENTE
QUESTI
CHICCHI
AVRANNO
UNA FORMA
PIU’ SFERICA
DEI CHICCHI
OPACHI
PERCHE’ NELLA
SOLIDIFICAZIONE
SI LIBERA
CALORE
SI VIENE A FORMARE
UN CHICCO
TRASPARENTE DURO
E FORMATO DA
CRISTALLI GRANDI
COSI’ LO STRATO DI
ACQUA A CONTATTO
CON IL CHICCO
SOLIDIFICA MENTRE
LO STRATO ESTERNO
RIMANE LIQUIDO
COSI’ L’ARIA
RIESCE AD
USCIRE
DALL’ACQUA
PRIMA CHE
CONGELI
FASE DI DISSIPAZIONE
IL CICLO DI
ACCRESCIMENTO
AVVIENE N° VOLTE
E SI HA COSI’ UN
AUMENTO DEL
DIAMETRO E PESO
DEL CHICCO
CHE
DETERMINANO
UN CALO DELLA
TEMPERATURA
DELL’ARIA COSI’
SI HA UNA FORTE
RIDUZIONE DELLE
CORRENTI
ASCENDENTI
FINO A QUANDO IL
PESO DEL CHICCO
NON DIVENTA
SUPERIORE ALLA
FORZA DELLE
CORRENTI
ASCENDENTI
ANCHE PERCHE’
NELLA CADUTA DEI
CHICCHI
HI SI HA LA
FUSIONE DEL
GHIACCIO ED
EVAPORAZIONE
DELL’ACQUA, QUESTI
SONO PROCESSI
ENDOTERMICI
QUANDO LA
MASSA DEL
CHICCO
DIVENTA
SUPERIORE
ALLE CORRENTI
ASCENDENTI
ESSI
PRECIPITANO
DOPO LA CADUTA
DEI CHICCHI SI
HA LA
DISSIPAZIONE
DELLA NUBE
GRANDINIGENA
per avere grandine nei cumuli o nei cumulonembi si deve avere
 ACQUA LIQUIDA SOPRAFFUSA
 MOTI ASCENDENTI
 ELEVATA DIMINUZIONE DI TEMPERATURA ALL’AUMENTARE DELLA QUOTA
STRATO DI
ACCUMULAZIONE
I danni da grandine dipendono da
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
Meteorologia:
Diametro del chicco
Durezza del chicco
Energia cinetica del chicco
Direzione di caduta
presenza di vento e sua intensità
Pianta
specie coltivata
fase fenologica della coltura
Ad es. Nei cereali il danno maggiore si ha durante la fioritura (per aborto dei fiori)
e nella maturazione per caduta delle cariossidi
NELLE ORTICOLE
IL DANNO LO SI HA
NELLE PRIME FASI DI SVILUPPO
ALLA MATURAZIONE
PER SCARSA RESISTENZA MECCANICA
DELLA PIANTINA.
CONSEGUENTE REIMPIANTO
PER SCARSA RESISTENZA
MECCANICA DEI TEGUMENTI
DEL FRUTTO
NEI FRUTTIFERI
IL DANNO LO SI HA
IN FIORITURA
LESIONI CHE
IMPEDISCONO LA
FECONDAZIONE O
PROVOCANO
ANTOPTOSI
IN ALLEGAGIONEFRUTTO NOCE
LESIONECHECICATRIZZA
MA IL FRUTTO SI DEFORMA
O PROVOCA CARPOPTOSI
IL DANNO PUO
INTERESSARE ANCHE
LA PRODUZIONE DI
ANNATE SUCCESSIVE
ACCRESCIMENTOMATURAZIONE
MAGGIORI DANNI PER MINOR
RESISTENZA DEI TEGUMENTI,
SCARSA CICATRIZZAZIONE,
MATURAZIONE RAPIDA E
INSEDIAMENTO PARASSITI
FUNGINI
VALUTAZIONE DEI DANNI PRODOTTI DA GRANDINE
ESEGUITA
DA
PERITI
PER CONTO
DELLE
SOCIETA’ DI
ASSICURAZIONI
AL FINE DI STABILIRE
L’INDENNIZZO DA VERSARE
ALL’ASSICURATO
PERCENTUALE DI
FRANCHIGIA
PREMIO
QUANTITA’ DI
PRODOTTO
ASSICURATO
I PRINCIPALI SONO
CHE HA REALIZZATO
CON LA SOCIETA’
DI ASS. UNA
POLIZZA IN CUI
SONO INDICATI
VARI PARAMETRI
DIFESA
-PASSIVA
con forme assicurative o di accesso
a credito.
I = D Va/Vr
I = Indennizzo
D = Danno
Va= Valore assicurato
Vr= Valore reale (assicurabile)
ATTIVA
Diretta
Preventiva
La difesa passiva
Presenta il difetto del mancato
rilevamento dei danni alla
vegetazione, in quanto si assicura
solamente il valore della produzione e
su questo si effettuano i risarcimenti.
La difesa diretta




Prevede l’uso di reti antigrandine.
Queste abbisognano di elevati costi d’impianto
(rete e struttura di sostegno) e di manutenzione
(distesa e avvolgimento autunnale).
Causano la modificazione del microclima (umidità
relativa. Temperatura aria e suolo, radiazione
solare).
Sono facilmente soggette a rotture.
Reti antigrandine
La difesa preventiva
 Sfrutta
tecniche che contrastano in principio
la formazione di grandine.



Metodo denominato “Razzi esplodenti”
Metodo denominato “Cannoni ad onda d’urto”
Metodo denominato “Ad inseminazione di
sostanze nucleanti”
Razzi esplodenti


Questi vengono sparati a bassa quota (fino 2000 m
di altezza dal suolo) per esplodere all’altezza dei
chicchi in caduta.
L’esplosione crea onde d’urto che causano la
cavitazione. È un fenomeno scoperto dallo
scienziato italiano Vittori, sfrutta la presenza di
bolle d’aria e/o acqua allo stato liquido nel chicco
per rompere la massa di ghiaccio.
Razzi esplodenti
 L’effetto
della cavitazione causato dalle
onde d’urto è efficace entro un raggio di
10 m attorno la carica esplosa.
 Per contrastare un temporale grandinigeno
serve un elevato numero di razzi.
Cannoni ad onda d’urto
 Il
metodo prevede emissione di onde sonore
a frequenze costanti allo scopo di
modificare la struttura della nube e
prevenire la formazione di nuclei di
ghiaccio.
Cannoni ad onda d’urto
 Il
metodo non è valido perché da studi
internazionali si è visto che non viene
modificata la struttura della nube durante il
trattamento e non viene favorito il processo
della cavitazione.
 I cannoni hanno elevato costo e provocano
inquinamento acustico.
Inseminazione di sostanze
nucleanti






Si basa sulla teoria di Bergeran-Findeisen.
Il passaggio di acqua dallo stato gassoso a quello
liquido avviene solo con la presenza di “nuclei di
condensazione”.
Le sostanze nucleanti favoriscono questo
fenomeno.
L’inseminazione avviene con:
- metodo glaciogeno,
- metodo igroscopico,
Metodo glaciogeno
 Le
sostanze nucleanti sono PbI2e AgI.
 Esse permettono di aumentare il numero di
nuclei di condensazione da poche decine a
qualche centinaio per metro cubo
(competizione benefica).
 Il numero di chicchi di grandine aumenta,
ma questi sono molto piccoli; si possono
sciogliere formando pioggia.
Metodo igroscopico


IIl metodo non si basa sul principio della
competizione benefica ma sull’utilizzo di
sostanze, come sali di Ca e Na, che facilitano la
formazione di grosse gocce nelle nubi e quindi
l’evento piovoso e non grandinigeno.
Si evita la formazione di goccioline sopraffuse che
sono molto sensibili ai moti ascensionali.
Metodi di distribuzione delle
sostanze nucleanti
-

Metodi esterni o dal basso.
Metodi interni o dall’alto.
Metodi eseterni o dal basso
L’inseminazione può avvenire mediante:
 - bruciatori fissi o mobili a terra, rilasciano
nella parte sottostante le nubi le sostanze
nucleanti,
 - aeroplani leggeri, durante il loro tragitto
sotto le nubi temporalesche rilasciano le
sostanze nucleanti, esse vi entrano sospinte
dalle correnti ascensionali.
Metodi interni o dall’alto
L’inseminazione può avvenire mediante:
 Aerei leggeri, che volano sopra le nubi
temporalesche e lasciano cadere nelle nubi stesse
candelotti fumogeni che rilasciano le sostanze
nucleanti.
 Aerei leggeri dotati di bruciatori, rilasciano i
nucleanti durante il loro tragitto sopra le nubi
temporalesche.
 Razzi esplodenti o non, sparati ad alta quota
(5000-8000 m), durante il loro tragitto discendente
rilasciano in atmosfera i nucleanti (razzi non
esplodenti) oppure li rilasciano ad una quota
definita (razzi esplodenti).
Inconvenienti


L’utilizzo e l’accumulo di sostanze nucleanti (AgI
e PbI2) nell’ambiente possono causare problemi
d’inquinamento, infatti sono tossiche a forme
elementari di vita animale e vegetale.
Le quantità utilizzate per ciascun trattamento sono
basse (qualche grammo per km2), ma possono
essere accumulate nel suolo dopo ogni evento
meteorico.
Difetti
 All’interno
delle nubi vi sono dei
meccanismi di formazione di nuclei di
condensazione non ancora ben chiari che
possono ostacolare la piena funzionalità
delle sostanze distribuite.
 Le zone e i momenti di immissione di tali
sostanze nelle nubi devono essere calcolati
con metodi previsionali validi.
SISTEMI DI PREVISIONE
II sistemi di previsione più affidabili prevedono
l’utilizzazione di immagini provenienti da :
- satelliti geostazionari e polari
- radar meteorologici.
Esse vengono elaborate, interpretate e correlate fra loro.

Radar meteorologici
Origine: anni ’50 e ’60
- Struttura
- Sistema di trasmissione e ricezione;
- Sensore (in banda C, più frequente);
- Sistema software e hardware;
-
-
Lunghezza d’onda
oggetto studiato
Riflettività
intensità dell’evento
- Tuttavia sono possibili degli errori.
Radar meteorologici
-
Tipologie:
- Normale
- A effetto Doppler
- A doppia polarizzazione (utile per grandine)
-
Rappresentazione risultati in immagini
- Sezioni orizzontali
- Sezioni verticali
- Proiezioni.
-
Utilizzi vari; NOWCASTING
SISTEMI DI RILIEVO
Il sistema più affidabile di rilevamento consiste
nell’utilizzo del grelimetro.
È un pannello di polistirolo di 15 cm di lato ricoperto
da un foglio di alluminio di spessore di 170
micrometri. Il pannello è disposto orizzontalmente
su un apposito supporto.
Il chicco nel momento d’impatto con il grelimetro
lascia la propria impronta.
In base alla quantità e diametro dei colpi
sul grelimetro si valuta l’intensità
dell’evento grandinigeno.
 Gli eventi grandinigeni sono molto
eterogenei e in un’area di un ettaro
l’ intensità può variare considerevolmente.
 Quindi vengono introdotti all’interno
dell’area ubicata per i rilevamenti un
elevato numero di grelimetri allo scopo di
ottenere un dato affidabile.

LLe informazioni ottenibili dai grelimetri
dopo un evento grandinigeno sono:
- numero totale di chicchi (colpi),
- numero di chicchi al m2,
- dimensione dei chicchi (da classificare in
base alle 7 classi granulometriche),
- energia totale attribuibile all’evento,
- distribuzione dell’evento nell’area coperta
dai grelimetri grazie all’uso di modelli di
calcolo adatti.
Nube
Temporalesca