Ma come si misura realmente la temperatura dell'aria? Sono giusti i dati dei termometri delle farmacie e delle automobili?

In meteorologia, misurare la temperatura dell'aria non significa semplicemente esporre un qualsiasi sensore termometrico all'esterno, come avviene per esempio con i classici "termometri" delle farmacie o delle automobili, molto spesso mostrati sui social per evidenziare temperature record, peraltro totalmente fuorvianti o fuori scala rispetto alla realtà!

Per ottenere dati scientificamente validi e confrontabili in tutto il mondo, l'Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO - World Meteorological Organization) ha stabilito standard rigidissimi che regolano sia gli strumenti stessi che le corrette condizioni ambientali di misurazione. In meteorologia, lo scopo principale che ha un termometro, è quello di dover misurare la temperatura dell'aria in libera atmosfera, ovvero la temperatura che non viene influenzata dalla radiazione solare diretta e/o dal calore trattenuto e/o rilasciato dal terreno o da una determinata superficie più o meno vicina alle stazioni meteorologiche. Per questo motivo i sensori di temperatura devono sempre essere racchiusi e protetti all'interno di strutture (o schermature) aventi determinate caratteristiche che bloccano la radiazione solare diretta e riflessa dal terreno, pur garantendo una ventilazione costante del sensore ivi contenuto.

Esistono due tipi principali di schermatura: la capannina di Stevenson (foto a sinistra) e uno schermo solare passivo o ventilato, a piatti (foto a destra):

La capannina è una particolare schermatura a forma di casetta bianca, che serve a proteggere gli strumenti meteorologici dalla pioggia e dalla radiazione diretta dei raggi solari, permettendone comunque la circolazione dell'aria al suo interno, dunque senza falsare le misurazioni, ovvero minimizzando gli errori strumentali. Rigorosamente di colore bianco, la capannina ha in genere la forma di una casetta in legno (preferibilmente di larice stagionato), le cui pareti sono dotate di persiane, sia internamente che esternamente. Le sue dimensioni, piuttosto ingombranti, dipendono dal numero degli strumenti che essa deve accogliere al suo interno.

Inoltre, questa schermatura di solito è montata su un supporto di legno o di metallo. Le norme che l'Organizzazione Meteorologica Mondiale ha fissato, esigono che i termometri siano ubicati a un'altezza minima tra 1,5 e 2,0 metri dal suolo. Il tetto della capannina meteorologica è formato da due pannelli di legno (sempre di larice) inclinati a "spiovente" per permettere alla pioggia di scorrere liberamente e alla neve di non depositarsi massicciamente al di sopra. La capannina è interamente dipinta con molti strati di vernice bianca, affinché sia in grado di riflettere i raggi solari; per questo, la capannina necessita di una manutenzione costante (peraltro come tutti gli strumenti meteorologici esposti tutto l'anno alle intemperie), con totale riverniciatura almeno ogni due anni. La capannina meteorologica è quindi stata pensata per accogliere diversi strumenti di misura come i termometri, gli igrometri e i barometri (foto in alto), con apertura della capannina rivolta possibilmente a Nord onde evitare sovrastime in fase di lettura dei valori misurati dagli strumenti.

Uno schermo solare meteorologico è invece una struttura ventilata progettata per proteggere i sensori di temperatura e umidità dell'aria dalla radiazione solare diretta e riflessa (ma anche dalle precipitazioni), garantendo al contempo il passaggio dell'aria per misurare la reale temperatura dell'aria. Senza questa protezione, il termometro assorbirebbe il calore del sole ma anche dal terreno e dalle pareti circostanti, e misurerebbe così una temperatura surriscaldata da fonti esterne rispetto a quella reale dell'aria in libera atmosfera. I moderni dispositivi di schermatura, che di fatto rappresentano l'evoluzione tecnologica della classica capannina meteorologica di Stevenson in legno, si dividono in due categorie principali:

1) schermi passivi a piatti: composti da una serie di piatti bianchi sovrapposti e realizzati in materiali plastici ad alta riflessione, sagomati e distanziati per bloccare la luce ma per far comunque passare l'aria verso il sensore termo-igrometrico (dipendono interamente dal vento naturale per il ricircolo dell'aria);

2) schermi ventilati a piatti: struttura identica alla precedente ma con l'inclusione al suo interno di una ventola elettrica, spesso alimentata da un piccolo pannello solare dedicato; viene maggiormente utilizzato (e fortemente consigliato!) per installazioni di stazioni meteorologiche in aree aventi microclimi caratterizzati da scarsa ventilazione che può così sovrastimare la temperatura dell'aria in giornate estive molto calde e afose, con vento assente o molto debole e intermittente (es: Pianura Padana o aree densamente urbanizzate delle città).

Per ottenere dati omologati e scientificamente validi, secondo l'Organizzazione Meteorologica Mondiale, l'installazione dell'apparato strumentale deve sempre seguire regole ben precise, con un'altezza minima dal suolo erboso da 1,5-2,0 metri in su, sempre con schermatura colorata di bianco per garantire il massimo coefficiente di riflessione della radiazione solare diretta (effetto albedo) e soprattutto lontana da muri e alberi, per evitare il più possibile zone di ombra artificiale o influenze termiche da parte degli edifici e da qualsiasi altra struttura nell'intorno degli strumenti.

Si invita quindi il lettore a non prendere in considerazione i dati rilevati dai termometri delle farmacie e/o delle automobili, in quanto nessuno di questi apparati strumentali potrà fornirvi un corretto valore della temperatura dell'aria in quanto sempre esposto alla radiazione solare senza opportuna schermatura e influenzati dal riscaldamento indotto dalle vicine pareti esterne. In particolare per i sensori termometrici installati nei veicoli, spesso in prossimità degli specchietti esterni, il profilo aerodinamico della carrozzeria invia verso il sensore i filetti fluidi dell’aria in modo diretto, peraltro con interferenze termiche degli organi meccanici e dalla carrozzeria. Nel momento in cui la vettura dovesse fermarsi, non rileverà la temperatura dell’aria ma quello dello strumento stesso o comunque della parte di carrozzeria dov'è presente il termometro. In altre parole, mancando adeguato isolamento e schermatura, la temperatura che viene riportata dal sensore dell'auto è direttamente quella del termometre il quale, come ogni corpo, riemette la radiazione ricevuta falsandone così il dato. Quella che vogliamo conoscere, infatti, non è la temperatura del termometro, ma quella dell’aria in libera atmosfera e non su una superficie.