E’ stato sviluppato un modello preliminare per stimare il tempo necessario affinché una vera scia di condensazione si dissipi. Si presume, all’interno di questa discussione, che la scia sia composta per lo più di vapore acqueo. Il modello scientifico elaborato concorda molto bene con con i dati storici e con l'osservazione delle contrails. Si avverte che questo studio prescinde dal fenomeno della formazione delle nuvole: l'introduzione di particelle di aerosol (nuclei di condensazione), uno dei fattori da cui dipende la loro generazione è un ambito differente che deve essere esaminato separatamente. Le conclusioni che derivano dallo studio di questo paradigma sono le seguenti.
1. Le scie composte da vapore acqueo si dissolvono rapidamente, come la fisica e la chimica di questo modello dimostreranno. All’interno di un insieme separato e distinto di eventi, le nuvole si possono formare, se concorrono almeno tre circostanze, ossia temperatura, umidità relativa e nuclei di condensazione. Se certe "scie" si trasformano in "nuvole", si deve concludere che il loro materiale di composizione non è vapore acqueo.
2. Le condizioni in esame mostrano che i cristalli di ghiaccio all'interno di una scia possono attingere il punto di fusione e appunto fondersi grazie al calore fornito dalla radiazione solare.
3. Come dimostrato sia dalla osservazione storica sia da questo modello, il tempo previsto per la dissipazione di una scia è breve, al massimo due minuti. Questo presuppone che la scia sia composta essenzialmente da vapore acqueo, secondo la classica definizione di "contrail".
4. Il tasso di dissipazione della scia di condensa dipende soprattutto dalle dimensioni dei cristalli di ghiaccio e dalla quantità di radiazione solare.
La ratio di base del modello inerente al dissolvimento di una scia di condensazione, paradigma basato su chimica, matematica e fisica della termodinamica è la seguente:
Tempo per la dissipazione = [massa di acqua cristallina * (Q + calore di fusione)) / potenza dove Q è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di una sostanza (ghiaccio)].
O anche
t (sec) = (m (kg) * Ht (kj / kg)) / P (watt)
dove t è il tempo necessario per la dissoluzione della contrail (trasformazione), in secondi, m è la massa del cristallo di ghiaccio in chilogrammi, Ht è il calore di trasformazione di ghiaccio in kilojoule per chilogrammo, P è la potenza applicata al sistema in watt.
1. L'emissione di vapore acqueo dal velivolo.
2. Il congelamento del vapore acqueo a temperature sotto lo zero (almeno – 40 gradi C.) in cristalli di ghiaccio.
3. Il riscaldamento dei cristalli di ghiaccio al punto di fusione per irraggiamento solare.
4. La fusione del cristallo di ghiaccio grazie alla radiazione solare sino al punto in cui il vapore acqueo volta non è più visibile. Questo processo riporta l'acqua alle condizioni in cui è stata emessa dal motore.
Vediamo ora di quantificare i componenti di questo modello con elementi che sono tipici o rappresentativi delle condizioni di formazione delle scie di condensazione.
Massa
Supponiamo che abbiamo una dimensione delle particelle a cubetti (cristalli di ghiaccio nucleati) di dimensione d su un lato, misurata in micron (designati con u). Dato inoltre che la densità del ghiaccio è 917gm/cm3, la massa della particella è la seguente:
massa = (d (u) * (1E-6 m / u)) ^ 3 * (1E6cm3/m3) * (.917gm/cm3) * (1E-3kg/cm3)
oppure
massa = (d ^ 3 * 9.17E-16 cm3 gm kg m3) / (m3 cm3 gm)
Q + Calore di fusione
Q è uguale alla quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura del cristallo di ghiaccio dalla temperatura ambiente a 0 gradi C. Il calore specifico del ghiaccio è dato come 4.21 kJ / (kg C) a 0 gradi C. Il calore specifico varia solo leggermente rispetto alla temperatura ed alla pressione e sarà quindi usato questo valore. J si riferisce a joule di energia.
Il calore di fusione del ghiaccio è 335kJ/kg. E’ necessaria questa quantità di energia per sciogliere il ghiaccio.
Pertanto la quantità di calore necessaria per trasformare il cristallo di ghiaccio è la seguente:
dQ + calore di fusione = 4.21 kJ / (kg C) * dT + 355kJ/kg
dove dQ è la quantità di calore che permea i cristalli di ghiaccio, il calore di fusione è la quantità di calore necessaria per fondere il cristallo di ghiaccio e dT è la variazione di temperatura dall'aria ambiente a 0 gradi Celsius.
Il modello ora diventa:
t (sec) = (d ^ 3 * (9.17E-16) cm ^ 3 gm kg m ^ 3 * ((((4.21kJ/kg) * dT) / (kg C))
+ 355kj/kg)) / P * (m ^ 3 cm ^ 3 gm)
Potenza (P)
L'energia della radiazione solare è data in termini di metro watt/quadrato. Valori rappresentativi misurati vanno all’incirca da 200 a 700 watt / m ^ 3. Per arrivare alla potenza applicata al cristallo di ghiaccio, prenderemo la superficie del cristallo esposta perpendicolarmente alla luce solare e applicheremo la radiazione solare al cristallo. La radiazione solare viene applicata in modo continuo alla superficie fino a quando la fusione è completa.
Potenza assorbita = d ^ 2 * (watt / m ^ 2) * (1E-6 m / u) ^ 2
e da 1 watt = 1 joule / sec
Potenza assorbita = d ^ 2 * (J / (m ^ 2 s) * (1E-12) m ^ 2 / u ^ 2
Il modello ora diventa:
t (sec) = (d (u) ^ 3 * (9.17E-16) cm3 gm kg m ^ 3 * ((4.21kJ/kg * dT kJ / kg
C) + (335kj/kg))) / (d (u) ^ 2 * (J / (m ^ 2 s) * (1E-12) m ^ 2 / u ^ 2)
Semplificato si ottiene la seguente formula:
t (sec) = ((d (u) * (9.17E-13) * (4.21dT + 335) J cm ^ 3 gm kg m ^ 3 s
m ^ 2) / (W * 1E-12 J m ^ 2 m ^ 3 cm ^ 3 gm kg)
o t (sec) = (d (u) * (9.17E-13) * (4.21dT + 335)) sec / (W *
1E-12)
o t (sec) = (d (u) * 0,917 * (-4.21T + 335)) / Watts/m2
dove d è misurata in micron, T è la temperatura dell'aria dove si possono formare le scie di condensazione, misurata in gradi centigradi e la radiazione solare è in watt per metro quadrato.
Saranno ora considerati casi rappresentativi e l'applicazione di questo modello. La ricerca indica che la dimensione delle particelle emesse dagli aeromobili è compresa tra 30 e 200 micron (Goethe MB – Ground based passive remote sensing of ice clouds with scattered solar radiation in the near infrared – Max Planck Inst. Meteorol.). La temperatura dell'aria ad altitudini di volo è comunemente -40, - 50 gradi. C. La radiazione solare normalmente varia tra i 400 ei 700 watt per metro quadrato.
Nelle tabelle presentate, d è la dimensione dei cristalli di ghiaccio lungo un lato del cubo, T è la temperatura dell'aria dove si possono formare le contrails, e P è la radiazione solare in Watt/ sq m; t è il periodo di tempo che è necessario per la scia o per i cristalli di ghiaccio affinché si dissipino (cioè si trasformi da ghiaccio in vapore acqueo).
d (micron) T (deg. C.) P (watt / mq) t (sec)
1 -50 600 1 sec.
10 -50 600 8
30 -50 600 25
50 -50 600 42
100 -50 600 83
1 -40 400 1
10 -40 400 12
30 -40 400 35
50 -40 400 58
100 -40 400 115
1 -30 700 1
10 -30 700 6
30 -30 700 18
50 -30 700 33
100 -30 700 60
Questo modello copre la gamma di dimensioni attesa per eventuali particelle che dovrebbero essere emesse dagli aeromobili; la maggior parte delle particelle sospese nell'aria va da 0-100 micron. E' interessante notare che le dimensioni delle particelle considerate in questo modello sono generalmente reputate troppo grandi per servire come nuclei di condensazione nelle nubi; la dimensione media prevista per i nuclei di condensazione è estremamente piccola e dell'ordine di 0,1-0,2 micron. Una particella da 10 micron è considerata estremamente ampia rispetto ai nuclei di condensazione delle nuvole. Questa distinzione nelle dimensioni, quando abbinata con i risultati del modello precedente, indica inoltre la necessità di considerare la formazione delle nubi come un processo fisico separato e distinto da quello della scia di condensa. Tale analisi dovrebbe necessariamente valutare il ruolo significativo che le particelle di aerosol, deliberatamente o meno introdotte, avrebbero sulla nucleazione della nuvola e sul processo di formazione.
Come si vede, i risultati di questo modello concordano molto bene con le proprietà osservate delle scie. Questo lavoro si basa sull’analisi di processi fisici, chimici e matematici della termodinamica rispetto all'acqua ed ai vari stati di fase. È stato anche preso in esame il fenomeno della sublimazione, ma è stato appurato che non è applicabile a causa dei requisiti di pressione atmosferica estremamente bassi, necessari affinché la sublimazione si verifichi (P <.006 atm). La maggiore variazione all'interno di questo modello è connessa con la dimensione del particolato. Si è visto che le scie composte di particelle più piccole si dissipano entro 30 secondi o meno e che le scie formate anche da particelle relativamente grandi dovrebbero disperdersi entro un paio di minuti al massimo.
Conclusione
Se la dissipazione di una scia osservata non è conforme al modello di cui sopra, allora la logica conclusione che si deve trarre è la seguente: il materiale di emissione non è probabile che sia vapore acqueo. Come accennato in precedenza, la fisica della formazione delle nuvole è un processo separato dipendente dalla temperatura, dall’umidità relativa, dal tipo di nuclei di aerosol e dalla dimensione dei nuclei di condensazione (granelli di sabbia, di polvere, pollini etc.)
Clifford Carnicom
Fonte: chemtrailsplanet.net
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