Misure disdrometro

Rilevazioni in tempo reale, stazione di Varese

Finestra temporale:

DATI DISDROMETRO
Tipologia prevalente precipitazioni
Massimo rate
Classe di velocità più frequente
Classe di diametro più frequente
Max diametro grandine

Funzionamento del disdrometro

Il nome disdrometro deriva dalla contrazione delle parole inglesi distribution e droplets (DIS-DRO), ed è quindi lo strumento che misura la distribuzione statistica delle gocce di pioggia (droplets).
I disdrometri moderni raccolgono informazioni sulle gocce di pioggia sfruttando le vibrazioni meccaniche prodotte dall'impatto delle gocce su membrane elastiche oppure l'attenuazione di un fascio laser infrarosso.
Il disdrometro del CGP utilizza un fascio laser che viene allargato per coprire un'area rettangolare di 45 cm2 che può essere attraversata dalle precipitazioni, come illustrato nella figura.

Schema di funzionamento di un disdrometro laser (modello Thies Clima del CGP)

Quando la pioggia, la neve o la grandine attraversano il fascio laser, ne riducono la luminosità. La profondità della caduta di luce indica il diametro della particella che ha attraversato il fascio, mentre la durata dell'attenuazione è inversamente proporzionale alla velocità di caduta. La velocità di caduta dipende dal diametro, dalla densità della particella e dalla viscosità dell'aria. Ad esempio, un fiocco di neve cadrà più lentamente di una goccia di pioggia che produce la medesima attenuazione e le gocce di pioggia più grandi cadranno più rapidamente di quelle piccole.

Velocità di caduta di gocce di pioggia. La riga continua è misurata per atmosfera a livello del mare e 20°C di temperatura mentre la riga tratteggiata per la quota di 5500 m (atmosfera più rarefatta) e temperatura -10 °C. (Dati da R. Gunn, G. Kinzer, The terminal velocity for fall for water droplets in stagnant air, J. of Atmospheric Science, aug 1949, Vol 6 pag 243)

Il grafico illustra la velocità di caduta delle gocce di pioggia in funzione del diametro. Una gocciolina di nebbia ha una velocità di caduta di alcuni cm/sec, una goccia di 1 mm ha una velocità di caduta di 6 m/sec, mentre una grossa goccia di temporale può arrivare a 9 m/sec. Nel caso di grandine le velocità medie di caduta sono di 6 m/sec per chicchi di 1 cm, 10 m/sec per chicchi di 2 cm, e fino a 11 m/sec per chicchi molto grandi (A. Heymsfield et al. J.Atm.Sci. nov 2018 pag 3861). Misurando attenuazione e velocità per ogni particella, il disdrometro costruisce un grafico dove sono distribuite le idrometeore in funzione di questi due parametri. Siccome la legge che lega diametro e velocità è diversa per pioviggine, pioggia, neve o grandine, la distribuzione sul grafico permette di distinguere il tipo di precipitazione.

Classificazione delle diverse precipitazioni (idrometeore) in funzione della relazione velocità/diametro che le caratterizza (tratto da: M. Fehlmann et al. Automated precipitation monitoring with the Thies disdrometer: biases and ways for improvement, Atmos. Meas. Tech., 13, 4683–4698, 2020).