Page 12 - CLEARED_5_2016_finale
P. 12
Vortici di Von Karman
nel Canale di Sicilia
di Matteo Mascilini Gestione Operativa Meteo, UPM Roma
Uno dei fenomeni meteorologici che maggior- come edifici, ciminiere industriali, ponti, nonché
mente interessa la gestione e la condotta tralicci per le trasmissioni dei segnali radio (ivi com-
ottimale di un volo in sicurezza è sicuramen- presi quelli di interesse aeronautico).
te la turbolenza. Già dalla fine del 1400 Leonardo da Vinci aveva in-
In particolare, quando quest’ultima si registra ne- tuito, nonché sperimentato tramite i suoi studi di
gli strati più bassi dell’atmosfera, al di sotto dei fluidodinamica, che quando un flusso d’acqua o un
1000 piedi, ossia circa 300 metri, la sua previsione gas (nel nostro caso l’aria, alla quale si possono ap-
in termini sia spaziali che temporali richiede ancor plicare quelle stesse leggi della fisica che descrivono
più attenzione. il moto dei fluidi), per precisi valori di velocità, in-
Solitamente siamo abituati ad associare la turbo- contra un ostacolo di tipo pressoché cilindrico,
lenza all’instabilità dell’aria dovuta alla presenza di dietro di questo si generano numerosi vortici di-
una perturbazione, in arrivo o in atto, oppure alla stribuiti in maniera sorprendentemente regolare.
corrente a getto negli strati più alti della troposfe- Solamente nel 1883 studi successivi riuscirono a
ra, fenomeni questi che si possono estendere anche formalizzare questo fenomeno mettendo in relazione
per diverse centinaia di km. In scala inferiore, in- velocità, densità e viscosità del fluido con le di-
vece, oltre alle condizioni meteorologiche, possono mensioni dell’ostacolo.
intervenire altri fattori, quali l’attrito col suolo (edi- I mulinelli che si alternano da una parte all’altra del-
fici o rilievi), o fattori di carattere aeronautico, in l’ostacolo crescono di dimensioni man mano che
grado di generare moti turbolenti dell’aria che pos- si allontanano dal loro punto di origine, fino a stac-
sono avere delle conseguenze molto importanti. carsi del tutto dal flusso stesso una volta raggiunta
La turbolenza di scia ne è un esempio: generata alle la loro dimensione massima, modificando quello che
estremità alari di un aeromobile (che in opportune inizialmente era un moto laminare in un moto cao-
condizioni atmosferiche è possibile visualizzare tra- tico e completamente turbolento. L’ostacolo,
mite la formazione delle cosiddette “trecce di invece, schematizzato con un cilindro, risente in ma-
Berenice”), comporta una ben precisa separazio- niera alternata di due forze di verso opposto e di
ne sul piano orizzontale tra gli aeromobili sia in rotta direzione ortogonale a quella del flusso, ponendo-
che nella fasi di decollo e atterraggio. lo nelle condizioni ottimali per entrare in oscillazione
Altro esempio, tra i meno conosciuti, ma non per e causarne eventualmente la rottura.
questo meno importanti, i “vortici di Von Karman”, Meteorologicamente parlando, le correnti lamina-
i quali in opportune condizioni sono in grado di met- ri che trovano sul loro percorso un ostacolo come
tere a dura prova la stabilità di imponenti strutture per esempio un promontorio isolato, solitamente
Schema teorico della for-
mazione dei vortici di Von
Karman.
cleared 10
maggio 2016
