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).
