Turbolenza
Lezione 27 – Meteorologia | Corso PPL NIBBIO IV
Genesi della Turbolenza
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 |
Turbolenza Convettiva
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
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
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
CAT – Clear Air Turbulence
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
Onda Orografica
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
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
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)
Classificazione 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.