Turbolenza - PPL Lezione 27

Genesi della Turbolenza

Slide 15 – Origine e classificazione della turbolenza atmosferica

La turbolenza è un movimento irregolare dell'aria caratterizzato da variazioni rapide e casuali di velocità e direzione del vento. Provoca variazioni di assetto, quota e velocità dell'aeromobile.

La turbolenza si classifica in base alla sua origine in tre tipi principali:

Tipo	Origine	Caratteristiche
Convettiva	Correnti ascendenti e discendenti	Termiche, cumuli, Cb
Meccanica	Ostacoli, orografia, scorrimento correnti	Terreno, montagne, CAT
Di scia	Effetto aerodinamico	Vortici di estremità alare di altri aeromobili

Slide 16 – I tre tipi di turbolenza

Turbolenza Convettiva

Slide 17 – Turbolenza convettiva: termiche e cumuli

La turbolenza convettiva è generata dal riscaldamento differenziato del suolo che produce correnti ascendenti (termiche) e correnti discendenti compensatorie. L'intensità dipende dal gradiente termico verticale e dall'instabilità dell'aria.

Situazioni tipiche:

Termiche: correnti ascendenti localizzate, associate a cumuli di bel tempo (Cu)
Cumuli sviluppati: turbolenza moderata nelle vicinanze di cumuli con forte sviluppo verticale
Cumulonembi (Cb): turbolenza da severa a estrema, correnti ascendenti fino a 30 m/s e discendenti fino a 20 m/s

Slide 18 – Schema delle correnti convettive e turbolenza associata

ATTENZIONE: La turbolenza convettiva è massima nelle ore centrali della giornata (massimo riscaldamento solare) e nelle zone con forte contrasto termico al suolo (confine terra/acqua, aree urbane/rurali).

Turbolenza Meccanica

Slide 19 – Turbolenza meccanica: effetto del terreno

La turbolenza meccanica è prodotta dallo scorrimento dell'aria su ostacoli al suolo (edifici, alberi, colline, montagne) e dal gradiente di velocità del vento (wind shear meccanico).

Caratteristiche principali:

Effetto terreno: turbolenza nello strato limite atmosferico, più intensa con vento forte e terreno accidentato
Gradiente di vento: differenza di velocità del vento tra strati adiacenti genera turbolenza per attrito
Sottovento agli ostacoli: vortici e turbolenza nella zona di ombra aerodinamica

Slide 20 – Turbolenza sottovento agli ostacoli

CAT – Clear Air Turbulence

Slide 21 – CAT: turbolenza in aria chiara

La CAT (Clear Air Turbulence) è una turbolenza che si verifica in assenza di nubi, tipicamente in quota, nelle vicinanze del jet stream e delle zone di forte gradiente termico orizzontale (zone frontali in quota).

ATTENZIONE: La CAT è particolarmente insidiosa perché:

Non è visibile: non ci sono nubi o altri indicatori visivi
Difficile da prevedere: la sua localizzazione esatta è incerta
Si incontra in quota: tipicamente tra FL250 e FL450, dove le velocità sono elevate
Può essere da moderata a severa

Slide 22 – CAT nelle vicinanze del jet stream

Onda Orografica

Slide 23 – Onda orografica: schema del fenomeno

L'onda orografica (mountain wave) si forma quando un flusso d'aria stabile e forte attraversa una catena montuosa. L'aria viene sollevata dalla montagna e, nel lato sottovento, inizia a oscillare verticalmente generando onde stazionarie.

Indicatori visivi dell'onda orografica:

Nubi lenticolari (Ac len): nubi a forma di lente, stazionarie, si formano nelle creste dell'onda
Nubi a muro (cap cloud): sulla cima della montagna
Nubi rotore: nubi frammentate e turbolente sotto l'onda

Slide 24 – Nubi lenticolari e schema dell'onda orografica

Zone pericolose: le correnti ascendenti e discendenti nell'onda possono raggiungere velocità verticali di 10-20 m/s (2000-4000 ft/min). La turbolenza è particolarmente intensa nella zona del rotore, sotto la cresta dell'onda.

Rotore

Slide 25 – Il rotore sottovento alla montagna

Il rotore è una zona di turbolenza severa o estrema che si forma sotto l'onda orografica, nel lato sottovento della montagna. L'aria ruota in vortici orizzontali con movimenti estremamente caotici.

PERICOLO ESTREMO: Il rotore rappresenta una delle forme più pericolose di turbolenza:

Turbolenza da severa a estrema
Correnti ascendenti e discendenti violente e improvvise
Possibilità di perdita di controllo dell'aeromobile
Si trova a quote relativamente basse (sotto la cresta della montagna)

Slide 26 – Dettaglio della zona del rotore

Classificazione della Turbolenza

Slide 27 – Classificazione dell'intensità della turbolenza

La turbolenza viene classificata in quattro livelli di intensità:

Intensità	Effetti sull'aeromobile	Effetti sui passeggeri
Leggera (Light)	Leggere variazioni di assetto e quota; IAS fluttua leggermente	Leggera tensione sulle cinture
Moderata (Moderate)	Variazioni di assetto e quota significative ma controllabili; variazioni IAS	Cinture in tensione; oggetti liberi si spostano
Severa (Severe)	Variazioni brusche e ampie; possibile perdita momentanea del controllo; forti variazioni IAS	Impossibile muoversi; rischio lesioni senza cintura
Estrema (Extreme)	Aeromobile praticamente incontrollabile; possibili danni strutturali	Pericolo grave per l'incolumità

Regola pratica: se si incontra turbolenza moderata o severa, ridurre la velocità alla Va (velocità di manovra) per evitare danni strutturali. In turbolenza severa, mantenere l'assetto e non tentare correzioni brusche.