L’interpretazione dei campi di vento e l’ottimizzazione della rotta

Nell’articolo Informazioni meteo a bordo di una barca a vela abbiamo preso in considerazione tutti gli strumenti a disposizione del diportista per informarsi sulle previsioni meteo. Dalla radio VHF alle importantissime carte sinottiche, le immagini satellitari e infine I sempre più popolari campi di vento. Una volta erano riservati ai regatanti più esperti oggi si sono diffusi al punto che molti navigatori fanno affidamento quasi esclusivamente a questi. Si preparano ad un weekend in barca consultando solo una griglia di freccioline a volte sottovalutando tante insidie nascoste.

I campi di vento non sono altro che una delle possibili rappresentazioni dello sviluppo della situazione meteorologica. L’attenzione è concentrata sul vento ma anche dai campi di vento, con un po’ di abitudine è possibile trarre molte importantissime altre conclusioni. Per questo meritano un’approfondimento, per capire i campi di vento e soprattutto le limitazioni. Questo li renderà più utili ricordando poche considerazioni importanti che ora andremo a scoprire.

Il cielo prima del fronte caldo
Il cielo prima del fronte caldo

Il ciclo di vita di una depressione

Per capire bene un campo di vento dobbiamo parlare subito della più importante delle limitazioni di questa rappresentazione delle previsioni. I campi di vento non riportano la copertura nuvolosa, I fronti caldi, freddi ed occlusi. Né tanto meno indicano quali sono i centri delle alte o basse pressioni. L’utente meno esperto potrebbe trovarsi in difficoltà a fare qualsiasi valutazione. Serve a poco osservare tante freccioline colorate e sperare che la realtà combaci con la previsione.

Dai campi di vento possiamo dedurre per passaggi logici molte più informazioni di quante siano rappresentate. Innanzitutto potremmo trovare I cicloni e gli anticicloni ovvero le zone di alta e bassa pressione. Le alte pressioni saranno caratterizzate da deboli venti in rotazione oraria. Le depressioni si riconosceranno dai classici vortici di vento intenso in rotazione antioraria.

Il cielo all'avvicinarsi del fronte caldo
Il cielo all’avvicinarsi del fronte caldo

Fronti caldi e fronti freddi

Il secondo passaggio logico è quello di ricordarsi che i fronti, caldi e freddi, sono esclusivamente associati alle depressioni. Capirne la nascita sviluppo e dissoluzione è il primo passo per capire quello che sta succedendo quando analizzate la situazione meteo. L’argomento può essere affrontato studiando un testo di meteorologia o iscrivendosi ad un corso o facendo riferimento alle tantissime risorse online.

La materia è indubbiamente complessa e spesso si finisce per avere le idee ancora più confuse. Peggio  ancora per chi pensa di aver capito tutto e soffre della sindrome del saccente. Questi, puntando il dito alle nuvole immaginano che con un rapido sguardo si possa capire tutto. A volte ci azzeccano e a volte sbagliano in pieno dimostrandovi che la loro geniale intuizione ed interpretazione non era molto più di una coincidenza. Non dovete ricadere in questa categoria e fare affidamento al caso!

Conoscere invece la situazione d’insieme vi permetterà di interpretare I fenomeni locali. Non è necessariamente vero l’inverso e la capacita’ di fare deduzioni logiche osservando un campo di vento vi aiuterà a capire davvero cosa stia succedendo.

Fra fronte caldo e fronte freddo
Fra fronte caldo e fronte freddo

Attraversare una depressione

Nelle navigazioni transatlantiche, dove i sistemi meteo non sono disturbati dalla terra è possibile vivere con chiarezza il ciclo di vita di una depressione. Anche osservando un campo di vento potrete capire molto, ma dovete imparare a leggere fra le righe, o meglio fra le frecce. Dopo aver identificato I centri delle alte e basse pressioni, osservando la distribuzione del vento, potete cercare di dedurre I fronti associati alle basse pressioni.

Il fronte caldo

Se ci troviamo a sud di un centro depressivo all’arrivo di un fronte caldo il vento ruota inizialmente da ovest-sud-ovest a sud. A seguire, con una rotazione progressivamente nel tempo, tornerà a soffiare da sud-ovest. Potrete cercare le zone dove da destra a sinistra il vento segue una rotazione da sud a sud-ovest, eccovi il fronte caldo. Nella zona dove il vento soffia da sud probabilmente avrete ancora cielo sereno con temperature alte portate dal vento da sud.

All’avvicinarsi del fronte caldo inizierete ad osservare I famosi baffi in cielo e pian piano il sole verrà coperto da un alone. Seguiranno nuvole sempre più basse e sempre più scure, inizierà inizialmente a piovigginare. Il vento non sara’ necessariamente in aumento e non sara’ particolarmente instabile e rafficato. Al passaggio del fronte caldo vi potrete aspettare qualche rovescio, non particolarmente violento. Anche il vento non sara’ eccessivamente violento ne subirà una rotazione significativa. Dopo le piogge del fronte caldo seguirà un periodo di vento disteso, molto regolare tipicamente da sud-ovest. Il cielo sarà coperto con possibilità di pioviggine continua stile campagna irlandese o piogge sparse.

Queste condizioni, per quanto cupe e poco piacevoli sono quelle dove in regata si fanno I record. Infatti il vento è stabile e disteso e le raffiche non si discostano solitamente più del 30% dalla media. Nei record dei giri del mondo sui grandi multi-scafo il navigatore va proprio a cercare questa situazione. Grazie alle altissime velocità delle barche I record-men tentano di rimanere in questa zona della depressione quanto più a lungo possibile. Così facendo si sposteranno all’incirca alla stessa velocità del sistema meteorologico.

Passaggio del fronte freddo
Passaggio del fronte freddo

Il fronte freddo

Per noi mortali invece dopo questa zona di venti stabili dovremo aspettarci l’arrivo del fronte freddo. Questo perché non riusciremo a stare al passo della depressione che in media si sposta a 25-35 nodi. La distanza fra il fronte caldo e il fronte freddo è maggiore quanto più lontano ci troviamo dal centro della depressione. Vicino al centro questi cambiamenti avvengono nel giro di ore mentre a centinaia di miglia più a sud sentiremo come un eco. Tutto accadrà su un’arco temporale più lungo e sia il vento sia la copertura nuvolosa saranno meno importanti.

L’arrivo del fronte freddo è uno dei momenti cruciali del ciclo di vita di una depressione. Quando si parla di burrasche si fa spesso riferimento al passaggio di questo fronte. Spesso è associato a violenti rovesci e colpi di vento seguiti pero’ da un rapido miglioramento delle condizioni. Dopo I più grandi colpi di vento, temporali e tempeste, segue spesso il bel tempo.

L’avvicinarsi del fronte non avviene sempre secondo lo stesso schema quindi occorre prudenza. A volte si avrà un rinforzo progressivo sia del vento che della copertura nuvolosa e il vento effettuerà una lieve rotazione da sud-ovest a ovest. In alcuni casi però il vento potrebbe calare leggermente prima dell’arrivo del fronte vero e proprio. E’ importantissimo riconoscere questo passaggio per non farsi ingannare da questo calo temporaneo.

Seguiranno violenti rovesci, temporali in estate con raffiche di vento che potranno essere anche doppie rispetto alla media del vento fino a quel momento. Dopo un intensificarsi e un susseguirsi di rovesci e colpi di vento il cielo si aprirà di colpo. Il vento effettuerà una rapida rotazione anche di 90 gradi portandosi a soffiare da nord ovest.

Moto ondoso confuso al passaggio del fronte freddo
Moto ondoso confuso al passaggio del fronte freddo

Il moto ondoso incrociato

In oceano l’arrivo del fronte freddo è anche anticipato dal progressivo deterioramento dello stato del mare. Infatti il nuovo vento ancora lontano da noi manda avanti un treno d’onda incrociato rispetto a quello che avevamo incontrato fin’ora. Il mare confuso è certamente un forte segnale che le cose stanno per cambiare. Dietro il fronte spesso si trova una zona di venti più deboli e il comparirà il sole. Dopo le batoste prese fino a quel momento dall’equipaggio, i raggi fra le nuvole rassicuranti doneranno a tutti un improvviso senso di sicurezza. Ma, attenzione non è finita qui, nell’equipaggio il sollievo è enorme ma non è affatto ancora il momento di abbassare la guardia.

Dopo questo calo temporaneo il vento rinforzerà di nuovo e sara’ ora molto instabile, freddo e con raffiche violentissime e con altri temporali o rovesci. Il mare sara’ ancora confuso e solo nel corso delle ore inizierà a distendersi e il vento a stabilizzarsi e calare progressivamente. Se si trattava di una depressione isolata dovrebbe seguire poi una fase di bel tempo.  Spesso però le depressioni viaggiano in treni e dopo un breve periodo il vento inizierà a ruotare nuovamente verso sud. Questo è un chiaro segnale che il ciclo si sta per ripetere con una depressione secondaria.

Certo questa è una semplificazione, specie in mediterraneo dove le depressioni che arrivano sono già ad uno stadio avanzato del loro ciclo di vita. Col maturare di una depressione le masse d’aria calda e fredda iniziano a sovrapporsi formando I cosiddetti fronti occlusi. La situazione è molto meno chiara e prevedibile di quanto esposto prima.

La stanchezza dopo la lunga batosta presa al passaggio del fronte freddo
La stanchezza dopo la lunga batosta presa al passaggio del fronte freddo

Le limitazioni dei campi di vento

Questa lunga premessa dovrebbe ora permetterci di osservare un campo di vento e fare delle deduzioni molto più significative.

Venti leggeri

Passiamo dunque ad esempi specifici e alle limitazioni dei campi di vento con vento leggero.  Quando si tratta di venti leggeri modello e realtà potranno essere molto diversi. E’ molto probabile che saranno fenomeni locali come le brezze a prevalere sul vento creato dal gradiente barico. Se il campo di vento indica venti leggeri, dovrete navigare con quello che trovate senza stare a preoccuparvi troppo di cosa aveva detto il modello. Specialmente quando vedete frecce confuse puntare in tutte le direzioni, addirittura in senso opposto da una all’altra. In questa situazione è chiaro che il modello sta tirando ad indovinare. Questa è tipico in prossimità dei centri delle alte pressioni ed aimè una situazione molto comune in estate in Italia. Qui ampie aree di alta pressione rendono I campi di vento molto inattendibili.

Venti medi e forti

E’ solo quando il coefficiente barico aumenta che I modelli alla base dei campi di vento iniziano ad avere una buona attendibilità. Nel range fra gli 8 e 15 nodi I file dei campi di vento abbastanza attendibili ma è imperativo un monito. Quando i sono sopra i 15 nodi bisogna fare con cautela alcuni calcoli aggiuntivi. Il velista tende a ricordare i picchi delle raffiche e non la media oraria, quindi incontrando raffiche superiori penserà il dato fosse sotto-stimato. Bisogna capire che 15 nodi (di media oraria) possono variare anche di parecchio in prossimità dei fronti.

Medie orarie

I campi di vento riportano il vento medio orario all’altezza di 10 metri dalla superficie dell’acqua. Una prima considerazione è che per via dell’attrito che il vento incontra sulla superficie il vento è meno intenso che alzandoci di quota. Per un’imbarcazione a vela con un albero di 15 metri dovrete probabilmente aggiungere un buon 10% al vento stimato. Per un albero di 20 tipico di un 40-45 piedi il dato discosta di un buon 20%. Più lontani si è dalla superficie dell’acqua meno questo è rallentato ed è dunque più forte.

Vento istantaneo

La seconda importante considerazione è che il campo di vento riporta medie orarie, non raffiche. Abbiamo visto che una frecciolina con 15 nodi, su una barca di 45 piedi deve essere letta come 18 nodi di media oraria (+20%). Se navigate in una massa di aria stabile dovrete mettere in conto raffiche del 30% in più. In una zona di aria instabile come il passaggio di un fronte freddo potrete trovare raffiche fino al 50% in più. In alcune occasioni, con fronti particolarmente attivi addirittura il 100% in più di quanto indicato dalla previsione.

Quindi, una innocua frecciolina di 15 nodi può voler dire di fatto 20 nodi di nodi con raffiche fino a 30. Magari con colpo di vento fino ai 40 e più al passaggio del fronte. Come vedete uscire dal porto dando una rapida occhiata ad un campo di vento può portare a brutte sorprese. Specie se non avete incrociato questa informazione con la situazione sinottica generale e la presenza di fronti in passaggio. Durante la Global Ocean Race tanti ci scrivevano da casa dicendo “dovreste avere 25 nodi di vento”. Se ripetete I calcoli fatti sopra ne avevamo già più di 30 sostenuti con una quarantina in raffica. Le poche volte che abbiamo subito sventolate sui 60 nodi I campi di vento riportavano al massimo 30-35.

Spinnaker strappato e tipiche nuvole del dopo fronte freddo
Spinnaker strappato e tipiche nuvole del dopo fronte freddo

Attenzione al passaggio dei fronti

L’esempio più classico e quello di guardare un campo di vento che nel corso della giornata indica una rotazione del vento da sudovest a nordovest. Nel ciclo di vita di una depressione è chiaro segnale del passaggio di un fronte freddo. Il modello inevitabilmente effettua una interpolazione fra un punto e un altro e col passaggio del fronte indicherà una rotazione graduale del vento. In realtà le cose sono molto diverse e il vento potrebbe ruotare improvvisamente anche di 90 gradi. Il modello invece vi mostrerà un bel venticello di 15 nodi in rotazione progressiva di 15 gradi ogni ora nell’arco di 6 ore. In realtà non ci sara’ nulla di progressivo, il vento ruoterà in un baleno mentre siete sbattuti da un mare incrociato molto fastidioso!

Gli incidenti in barca capitano al passaggio del fronte freddo

Questo è il punto del ciclo di vita di una depressione dove scoppiano gli spinnaker, si rompono boma e si disalbera. Innanzitutto la rotazione del vento porta mare incrociato che rende tutto più complicato. Dopo il fronte, nel momento di calma prima del rinforzo, è un classico errore issare tutto. Randa piena e spinnaker in testa d’albero leggero per poi ritrovarsi pochi minuti dopo con la barca coricata e lo spinnaker in brandelli.

L’ottimizzazione della rotta utilizzando i campi di vento

Faccio qui solo alcuni cenni alla materia che è molto complessa e di particolare interesse solo per I regatanti di lunghe regate. I dati dei campi di vento possono essere scaricati sul proprio computer con i GRIB che contengono la rappresentazione vettoriale del vento attuale ed atteso. Questo file possono essere visualizzati con programmi come Ugrib on con software di navigazione. Fra questi I più’ diffusi sono Maxsea (Timezero), Expedition e Adrena, quest’ultimo In rapida ascesa quale software utilizzato dai professionisti.

Oltre ai GRIB file, per simulare una rotta dobbiamo conoscere la velocità prevista della barca per ogni possibile angolo ed intensità del vento. Questa griglia di informazioni da’ vita alle cosiddette polari della barca.

Il software per il routage

Il software di navigazione, con un GRIB, polari e una rotta può effettuare una simulazione. Dal punto di partenza calcolerà un numero elevatissimo di rotte possibili per iterazioni successive. Alla fine della simulazione il software presenterà la rotta che impiega il minor tempo a raggiungere la meta. Questo oltre al ventaglio di rotte sub-ottimali per step successivi lungo le cosiddette isocrone. Queste ci permettono di capire anche quanto questa rotta discosti da rotte alternative.

Questa è ovviamente una semplificazione estrema del processo e vale una considerazione applicabile a qualsiasi tipo di simulazione. Il risultato è tanto attendibile quanto la qualità dei dati immessi. Se le vostre polari non sono indicative delle medie che effettivamente potete raggiungere il modello farà calcoli la cui validità sarà pressoché nulla. In quanto ai dati del vento abbiamo già visto quante sono le limitazioni dei campi di vento. Inattendibili in vento leggero, sottostimano le raffiche ed effettuano interpolazioni presentandoci dati non corretti. Come per esempio la progressiva rotazione del vento anziché un violento salto in corrispondenza del passaggio di un fronte freddo.

Tempo in miglioramento ma ancora vento forte dopo il fronte freddo
Tempo in miglioramento ma ancora vento forte dopo il fronte freddo

Conclusioni

Il campi di vento sono uno strumento sempre più diffuso fra regatanti e diportisti ma occorre capirne le limitazioni per poterne fare buon uso. La rappresentazione del vento sotto forma di griglie con dati vettoriali ha aperto nuovi orizzonti per il regatante.

Invece di analizzare le carte sinottiche per fare le proprie considerazioni sulla rotta ottimale, cederà presto alla tentazione di macinare dati sul computer. Con l’ausilio di un software di navigazione delegherà questo difficile calcolo al computer con il rischio di ottenere una risposta sbagliata. Questo perché risentirà di tutte le limitazioni che affliggono i campi di vento.

Il risultato e avrà poca validità se non verrà interpretata con occhio esperto.

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