Il meteo documentato sottozero

Nuova conoscenza

Quando e come si formano i nembi? Quanto è alta la neve sulla cima dello Zugspitze, in Germania? Qual è il tasso di riflessione necessario per valutare gli ultravioletti rilevati sul plateau dello Zugspitze? Di quanto si è allontanata la placca continentale europea da quella americana nell'ultimo anno? Ecco alcune delle domande a cui lavorano gli scienziati dell'Istituto meteorologico dell'università Ludwig-Maximilian di Monaco di Baviera (MIM) e dell'agenzia federale tedesca di cartografia e geodesia (BKG). Le risposte ai precedenti quesiti offrono suggerimenti preziosi sull'evoluzione del clima e del tempo, ma anche sui movimenti all'interno del nucleo terrestre.

Al di sotto dello zero

Nella ricerca delle risposte, gli scienziati spesso devono affrontare condizioni estreme. Il MIM, ad esempio, si avvale di una stazione meteorologica situata a 2.965 m sulla cima dello Zugspitze, la montagna più elevata di tutta la Germania. Il BKG, a sua volta, è uno dei partecipanti al progetto GARS (Rerman Antarctic Receiving Station) a O'Higgins, nell'Antartide. Presso il sito del GARS un radio telescopio riceve di continuo i dati sulla tettonica delle placche, cioè sulla deriva dei continenti. Le temperature sulla cima tedesca possono arrivare a -25°C, mentre al Polo Sud scendono fino a -40°C, accompagnate da venti fino a 200km/h.

Immagini da brivido

Non è possibile che uno scienziato possa lavorare in permanenza in queste condizioni. Poiché è necessario controllare di continuo le nuvole e le condizioni climatiche, ma anche la posizione del telescopio, per la registrazione delle immagini digitali i ricercatori si affidano alla tecnologia video. L'unico problema è: dove trovare una videocamera in grado di funzionare in queste condizioni?

I filmati che amano il sole

L'Istituto meteorologico di Monaco di Baviera utilizza 3 telecamere di rete MOBOTIX per documentare in continuo le condizioni climatiche, per fornire rilevazioni meteo di routine e per raccogliere altre informazioni nel corso di diversi lavori di ricerca. Una telecamera è installata sul tetto dell'istituto, per consentire ai visitatori del sito Web del MIM di controllare non solo i dati climatici aggiornati, ma anche le immagini risultanti (immagini reali). I filmati Mpeg sono generati quotidianamente a partire da numerosi immagini singole, utilizzate in seguito per la dimostrazione dei processi atmosferici agli studenti del MIM. "Prima ci servivamo di un'altra webcam", ha dichiarato Heinz Lösslein, meteorologo. "Ma dopo qualche tempo presentava aree bruciate sul sensore immagine dovute all'esposizione diretta ai raggi del sole. E le telecamere meteo sono spesso esposte direttamente al sole". Lo scienziato ha effettuato una ricerca in Internet per trovare una soluzione alternativa e ha trovato i prodotti MOBOTIX. "È incredibile. Questa telecamera è davvero 'a prova di sole' e quindi per noi rappresenta un'ottima scelta", ha dichiarato Lösslein.

Sul cucuzzolo della montagna

La seconda telecamera è situata presso la stazione di ricerca ambientale UFS di Schneefernerhaus, a 2.650 m di altezza sul versante sud dello Zugspitze. Le immagini registrate servono a valutare gli ultravioletti rilevati. Per una splendida vista sulla cima dello Zugspitze fate clic qui. Ma non è tutto. Un'altra installazione MOBOTIX si trova presso l'osservatorio meteo tedesco DWD, sempre sulla cima dello Zugspitze, dove non era possibile ricorrere a connessioni online. È stata quindi installata una mini-rete formata da un computer Linux e da una telecamera. In questo modo viene monitorata di continuo una determinata parte della cima rivolta a ovest, per documentare lo sviluppo delle formazioni di nubi. Nel corso della giornata, la telecamera registra un'immagine jpg ogni 5 secondi. Di notte il PC genera un filmato Mpeg composto dalle singole immagini, inviato per la valutazione all'istituto meteo di Monaco di Baviera.

Funzionamento glaciale

"Per la collocazione sulla cima dello Zugspitze era necessario che la telecamera fosse in grado di funzionare a temperature inferiori persino a -25°C", ha spiegato il meteorologo Mario Mech. "Per questo motivo, prima di installare la telecamera ad alta quota l'abbiamo provata presso l'istituto, mantenendola per un'intera settimana a -35°C. Ha funzionato perfettamente". La robustezza è uno dei principi di progettazione delle telecamere MOBOTIX. Per ottenere questo risultato, il prodotto non deve includere parti in movimento per ingrandimenti, pan o tilt. "Il sistema operativo Linux della telecamera è inoltre particolarmente gradito in ambito universitario", ha confermato il dottor Joachim Reuder, responsabile del progetto UFS. "Oltre a questo, nessun'altra telecamera presenta una così ampia gamma di funzioni di rete, come FTP, email e NFS. Non conosco altri prodotti più adatti alle nostre esigenze", ha concluso.

Riprese continue

Inizialmente è stata installata una videocamera analogica per il monitoraggio continuo del radiotelescopio attraverso una finestra della stazione ricevente tedesca in Antartide (GARS, German Antarctic Receiving Station). "Sfortunatamente, però, la telecamera dava i risultati sperati solo quando il livello di illuminazione esterna era sufficiente e quando la finestra non era ricoperta di neve", ricorda Reiner Wojdziak, scienziato e informatico che trascorre ogni anno diversi mesi al Polo Sud. Poiché la soluzione non lo soddisfaceva, ha raccolto informazioni sulle telecamere esterne di qualità elevata e ha potuto scegliere tra 3 produttori. "La telecamera MOBOTIX ci ha colpito favorevolmente", ha spiegato. È stata quindi installata presso un punto riparato, all'esterno della stazione, dove resiste a temperature fino a -40°C. La telecamera è integrata nella LAN della stazione scientifica e offre immagini in tempo reale tramite la subnet. Per occupare meno capacità di trasmissione possibile, le immagini aggiornate vengono inviate in Internet ogni 10 minuti, con trasmissione satellitare (immagini reali). "Dal momento in cui abbiamo installato la telecamera MOBOTIX abbiamo mantenuto un contatto visivo qualitativamente eccellente con il telescopio e, quindi, possiamo monitorarne di continuo la posizione", è stato il commento di Wojdziak. "Siamo del tutto soddisfatti di questa soluzione", ha sottolineato.