Nuovi sistemi per misurare le nubi

Da La Scienza per Tutti, Anno XIX – N. 93 – 15 dicembre 1912

“Presso parecchi Osservatorî meteorologici il movimento delle nubi è misurato per mezzo del «nephoscopio» di Fineman.
Lo strumento consta di una bussola la cui cassa è coperta con uno specchio nero, attorno al quale è disposto un telaio circolare metallico mobile.
Una piccola apertura nello specchio permette all’osservatore di vedere l’ago della
bussola sottostante, e sulla superficie dello specchio sono incisi tre circoli concentrici e quattro diametri, uno dei quali passa attraverso il centro della piccola apertura suddetta. Lo specchio costituisce un quadrante, i suoi raggi corrispondendo ai punti cardinali. Sul telaio mobile che circonda lo specchio è fissata una mira verticale graduata in millimetri, la quale può essere mossa in su e in giù per mezzo di una vite. L’intero apparecchio è montato su di un tre piedi provvisto di viti a scopo livellatore.
Per eseguire un’ osservazione, lo specchio è disposto orizzontalmente per mezzo delle viti ed è orientato col meridiano, movendo l’intero apparecchio fino a che si veda attraverso l’apertura l’ago della bussola in corrispondenza alla linea nord-sud dello specchio, tenendo conto della tolleranza per la declinazione magnetica.
L’ osservatore si colloca in modo di vedere l’immagine di una data parte di una nube al centro dello specchio; si aggiusta la mira verticale, movendola in su o in giù e girandola intorno allo specchio, fino a che la sua asta venga ad essere riflessa al centro dello specchio.
Siccome la immagine della nube si muove attraverso la circonferenza dello specchio, l’osservatore muove la sua testa in modo da mantenere l’asta della mira e l’immagine della nube coincidenti. Il raggio lungo il quale la immagine si muove, indica la direzione del movimento della nube, e il tempo impiegato pel passaggio da un circolo a quello vicino, la sua velocità relativa, che può essere ridotta a certe unità arbitrarie.

“Fig. 1. – Il «Pettine nephoscope» di Besson.
Per mezzo di due corde attaccate sull’asse verticale l’osservatore gira il pettine fino a che si disponga nella direzione nella quale la nube viaggia. Un quadrante alla base dell’asse indica la direzione del movimento della nube.”

Questo strumento pertanto, non è di facile uso, e dà solo misurazioni approssimativamente precise.
Tenuto conto di ciò, il signor Louis Besson, l’abile direttore dell’Osservatorio di Montsouris, inventò il suo «pettine nepho-scope» (fig. 1), all’intento di ottenere una più accurata determinazione della direzione e della velocità del movimento delle nubi.
Tale apparecchio è composto di una sbarra orizzontale alla quale sono applicati, a guisa di denti, delle piccole aste verticali equidistanti fra di loro, montata su di un palo verticale che può girare sul suo asse.
Quando si deve eseguire un’osservazione, l’ osservatore si colloca in modo che la piccola asta verticale sia proiettata sulla parte scelta di una nube. Allora senza muoversi, per mezzo di due corde, egli fa girare il pettine in modo che si veda la nube seguire la linea delle asticciuole verticali. Un circolo graduato che gira col palo verticale dà la direzione del movimento della nube ed è letto coll’aiuto di una mira fissa. Una volta orientato l’ apparecchio, l’osservatore può determinare la velocità relativa della nube, notando il tempo impiegato da questa per passare da un’asticciuola all’altra.
Se lo strumento è a un livello dal suolo al quale l’occhio dell’osservatore rimane sempre alla medesima altezza, e se la distanza fra le due successive aste è uguale a un decimo dell’altezza loro sul livello dell’occhio dell’osservatore stesso, occorre soltanto moltiplicare per dieci il tempo impiegato dalla nube per passare da un’asticciuola all’altra, per determinare il tempo impiegato dalla nube medesima per percorrere una distanza orizzontale eguale alla sua altitudine.
Il signor Besson ha pure esumato un vecchio metodo di Bravais per misurare l’altezza delle nubi. L’apparecchio in questo caso, consta di un disco di vetro a superficie parallele, montato sopra un circolo verticale graduato, indicante il suo angolo d’inclinazione.
Uno strato d’acqua (fig. 3) situato ad un livello basso, serve come uno specchio per riflettere la nube, ed è con-tenuto in un serbatoio di cemento tinto in nero, circondato da una siepe di bosso; tale strato non deve essere alto più di un centimetro, affinchè il vento non possa turbare il livello della sua superficie.

“Fig. 2 – Disco di vetro e circolo verticale.”

L’osservatore, dopo aver montato il disco di vetro sull’asse orizzontale di un teodolite (fig. 2) collocato sul davanzale di una finestra a 9 o 12 metri sopra il livello del suolo, applica il suo occhio vicino allo stesso, e regola la sua inclinazione in modo che l’immagine della nube riflessa dal disco e dallo strato d’acqua, abbia a coincidere. Allora, sulla scorta di una curva tracciata su un foglio di carta quadrettata, egli legge l’altezza della nube, corrispondente all’angolo osservato sul disco di vetro.
La curva è determinata per mezzo di semplici calcoli trigonometrici.
All’Osservatorio di Montsouris, il grado di nuvolosità, cioè il quantitativo totale di cielo coperto dalle nubi in un dato momento, è determinato per mezzo del nephometer (fig. 4) pure immaginato dal dottor Besson. Questo è composto di uno specchio di vetro convesso, un segmento di una sfera, del diametro di circa 30 centimetri, nel quale si vede riflessa ia vòlta celeste divisa in dieci sezioni uguali, per mezzo di linee incise nel vetro stesso.

“Fig. 3 – Strto d’acqua per riflettere l’immagine di una nube.”

Come si vede nell’illustrazione, il meteorologo esercita la sta opera d’osservazione attraverso un mirino fissato in una posizione stabile rispetto allo specchio, che solo gira liberamente su un asse verticale. L’osservatore la cui immagine è riflessa dalle sezioni 8, 9 e 10, nota il grado di nuvolosità nelle sezioni segnate dal 1 al 7.
La nuvolosità di ogni sezione è stimata su una scala da zero a 10; lo zero indica il sereno, il 10 il cielo interamente coperto.

“Fig. 4 – Il «Nephometer» di Besson.
Nuovo istrumento per misurare la nuvolosità del cielo.”

Egli ora gira lo specchio e il mirino — 180 gradi — e osserva la nuvolosità delle sezioni 7, 5 e 2 le quali rappresentano le regioni del cielo, che nella prima osservazione corrispondevano alle sezioni 8, 9 e 10.”