Prove in 3D - Prima parte

 Quando si parla di quote di aerei, si dice spesso che non si ha la possibilità reale di misurare (la battuta classica è "non sono andato/a lì col metro..."), dimenticandosi però, che con le possibilità di oggi, si può facilmente fare il processo contrario, ovvero predisporre una situazione analoga a quelle che vogliamo verificare, e vedere cosa salta fuori.

La prima cosa da fare, è munirsi di un programma di modellazione e rendering 3D, ed imparare a muoverci i primi passi. Ce ne sono di gratuiti molto potenti (vedi Blender), o anche a pagamento, che però si lasciano usare per 30 giorni (ad esempio 3ds Max).

Io nella mia serie di tentativi userò 3dstudio Max 2013

Dato che non c'è bisogno di imparare a modellare, ma solo di porre gli oggetti e verificare come appaiono in determinate condizioni, si può scaricare un modello di aeroplano già fatto, come ho fatto io. Ve ne sono molti, scaricabili gratuitamente per usi non commerciali.

Io ho trovato un modello 3D, di un airbus A330 con anche la livrea Quantas

Il quale, renderizzato (ovvero lasciando che il programma applichi le texture e calcoli la risposta della luce, ed il risultato dell'inquadratura), si presenta così

Nel programma, comincio ad impostare la scena, come voglio.

Pongo due aerei identici, uno affiancato all'altro, a 200 metri circa di distanza, l'uno dall'altro.

Creo un punto di ripresa (letteralmente, Camera), e scelgo l'obiettivo da utilizzare in mm. Userò un teleobiettivo dato che dovrò riprendere aerei in quota, quindi scelgo un 200mm, che come mi mostra il programma, corrisponde ad un angolo di campo di poco superiore a 5 gradi (considerando una macchina fotografica, a pellicola 35mm classica)

La camera la pongo 10000 metri SOTTO gli aerei, così da simulare la distanza di ripresa, come se stessero volando esattamente sopra di me.




E chiedo al programma di calcolare l'immagine che ne deriva.

Ora, così si presentano due aerei a 10000 metri di quota, ripresi con una macchina fotografica con un tele da 200mm, che però sono uno 200 metri sopra l'altro. Sfido chiunque a dire che ad occhio si vede che sono a quote diverse, e sfido sempre lo stesso chiunque a dire che si vede benissimo che sono alla stessa quota (dato che non lo sono).

Come sempre, basterebbe verificare. Se uno vuol farlo, come abbiamo visto, il modo lo trova sempre.

Su la testa, ovvero: osserviamo DAVVERO il cielo - parte 3

3) Velocità

Un'altra cosa che si nota dall'osservazione attenta e puntuale del cielo, e che ci permette di fare una stima pressoché istantanea, relativamente alla quota di un aereo che rilascia scie, è la velocità dell'oggetto osservato, e si può valutare facilmente.

Un aereo di linea qualsiasi, ha una velocità di crociera che varia all'incirca tra gli 850 ed i 950 km/h. Questa velocità rispetto al terreno, dovrebbe tenere conto anche dei venti incontrati in quota, ma ai fini della stima, questo aspetto si può tralasciare.

Ora, mentre osserviamo il cielo, mettiamo le nostre due braccia a 45 ognuna rispetto alla nostra verticale, descrivendo così un angolo totale di 90 gradi tra braccio e braccio.

Se abbiamo la fortuna che un aereo stia passando all'incirca sopra la nostra testa, la sua rotta sarà una retta che interseca le rette generate dalle nostre braccia formando un triangolo, rettangolo, isoscele, cioè con l'angolo al vertice di 90 gradi e due lati uguali.

In questo tipo di triangolo (vedi figura), la base è il doppio esatto dell'altezza, e l'altezza è la quota dell'aereo.

Ora, se prendiamo una velocità dell'aereo media di 900 km/h (è un'approssimazione, lo so, ma rende molto bene l'idea), il tempo che ci mette l'aereo ad andare da un vertice all'altro dipende da quanto è lunga la base, ed essendo la base il doppio dell'altezza, dipende da quanto questo è alto.

Se l'aereo è a 2000 metri, ad attraversare il nostro campo di 90 gradi d'ampiezza, ci metterà

(2km / 900 km/h) x 3600 sec x 2 = 16 secondi

Se l'aereo è ad 8000 metri, ad attraversare lo stesso campo di 90 gradi

(8km / 900 km/h) x 3600 sec x 2 = 64 secondi

Se invece è a 10000 metri

(10km / 900 km/h) x 3600 sec x 2 = 80 secondi.

In buona sostanza, se gli aerei di linea che vedete passare sono bassi, ci mettono circa 16 secondi ad attraversare 90 gradi di cielo, se invece sono alti, ci mettono dai 60 secondi in su, ad attraversare 90 gradi di cielo sopra la vostra testa.

Ecco che se passa un aereo di linea, con una semplice immediata verifica, possiamo valutare subito se sia a bassa od alta quota. Divertitevi a provare.

Su la testa, ovvero: osserviamo DAVVERO il cielo - parte 2

Andiamo avanti, con cosa si nota, osservando il cielo, che smentisce quel che dice la teoria scie chimiche.

2) Parallasse

Questo è un argomento che ho già discusso qui, ma voglio tornarci su, in quanto è una di quelle cose facili da individuare, semplicemente osservando il cielo.

Prima di addentrarci in questo argomento, però, occorre chiarire un semplice concetto, ovvero il vento. In maniera semplificata, il vento è una massa d'aria che si sposta, da una zona di alta pressione, ad una zona di bassa pressione. E' importante capire che è una massa d'aria che si sposta tutta insieme. L'altro concetto che è importante capire, è che quello che si trova DENTRO la massa d'aria, si sposta solidale con essa.

Faccio un esempio: se guardate questo video su youtube

https://www.youtube.com/watch?v=yxB_QUnyiug

notate che le nuvole si spostano tutte assieme, non se ne vede una che arriva e supera le altre. Questo perché sono immerse dentro la stessa massa d'aria, e viaggiano tutte assieme ad essa.

Altro esempio, con le mongolfiere stavolta.

https://www.youtube.com/watch?v=l8YaMK4-MYg

Se osservate bene, si nota parecchio che le mongolfiere alla stessa quota, vanno tutte nella stessa direzione. Infatti, partono tutte bene o male verso l'alto destra (vento vicino a terra), per poi cambiare direzione, riapparire ed andare verso alto sinistra (vento più in quota).

A cosa serve tutto ciò? A capire che ciò che è alla stessa quota, viaggia nella stessa direzione ed alla stessa velocità, salvo un po' di minima turbolenza della massa d'aria (soprattutto vicino al terreno).

Quindi quando vediamo un video come quello che ho girato :

http://youtu.be/jBtSM20q9oQ

notiamo che la scia in questione, SEMBRA attraversare il cumulo. Ma se invece del singolo fotogramma, guardiamo tutto il filmato, anche spostando il cursore per farlo scorrere più veloce, cosa si nota? Che mentre il cumulo resta bene o male nella stessa posizione, la scia si muove più rapidamente lungo la sua stessa direzione, verso sinistra.

Questa è la PROVA che scia e cumulo NON SONO alla stessa quota. Se lo fossero, si muoverebbero assieme.

Divertitevi a notare questo. Ad esempio, in questo video:

https://www.youtube.com/watch?v=kQekGClN5GE

le contrail persistenti, si muovono ASSIEME alle velature ed alle formazioni nuvolose, TIPICHE dell'alta quota. Mentre in questo video:

https://www.youtube.com/watch?v=OyBwmatSR5c

soprattutto da dopo il minuto 1:30, si nota molto chiaramente, che i cumuli (in fondo, vicino ai rilievi montuosi) si muovono ad una velocità differente dalle nubi d'alta quota, che invece si muovono ASSIEME alle contrails.

Scia a quota cumulo

Mentre non è facile usare una foto per dimostrare che una scia passa attraverso un cumulo (per via del fatto che le scie sono lenti naturali, composte da microscopici aghetti di ghiaccio che raccolgono la luce diretta del sole e la riconcentrano, e per questo sono così bianche candide se osservate da sotto mentre appaiono ingrigite o spente, spesso se osservate da sopra, e di contro i cumulo sono semitrasparenti o trasparenti nei bordi, e questo fa apparire la scia come dentro o sotto al cumulo) è invece facilissimo usare un filmato per dimostrare che una scia ed un cumulo non sono alla stessa quota.

Il principio che ci serve è quello per cui, dopo un sufficiente tempo iniziale in cui si vince la naturale inerzia, un oggetto all'interno di una massa d'aria è solidale con la massa d'aria stessa.

In soldoni, guardate le mongolfiere. Il vento le spinge via, ma per chi sta bordo della mongolfiere, non avverte vento (se non fosse per qualche micro turbolenza) perché la mongolfiera SI MUOVE ASSIEME AL VENTO, ovvero la massa d'aria che si sposta. Vale anche per gli aerei. Se un aereo è immerso in una massa d'aria che rispetto alla sua direzione si sposta verso destra, anche lui rispetto al terreno, si sposterà verso destra alla velocità del vento in cui è immerso.

Questo a che serve? A capire che le nuvole si spostano assieme alla massa d'aria che le contiene. Tutte assieme alla stessa velocità, se sono nella stessa massa d'aria. Le nuvole alla stessa quota si inseguono ma non si raggiungono.

Ergo se vedete una scia, che sembra dentro un cumulo, non fate una foto, ma un video. Se, guardandolo leggermente velocizzato, la scia ed il cumulo (come avviene nel 99,9% dei casi) si spostano in direzioni diverse, vuol dire che non sono nella stessa massa d'aria, ergo non sono alla stessa quota.

Questo prova che in quel caso, la scia non è alla stessa quota del cumulo, e probabilmente non è nemmeno appena sopra.