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Perché può gelare anche quando il termometro segna più di zero?

Guardiamo il termometro: tre gradi. Nessun problema di gelo verrebbe spontaneo pensare. Non è necessariamente così, la temperatura indicata dalle previsioni meteorologiche o dal termometro dell’automobile è generalmente la temperatura dell’aria. Ma l’asfalto, il cemento, il metallo, il parabrezza di un’automobile e il terreno possono avere temperature differenti ed è la temperatura della superficie a determinare se l’acqua presente su quella superficie può congelare.

L’aria e il terreno non si raffreddano nello stesso modo

Durante il giorno il Sole trasferisce energia alla superficie terrestre. Dopo il tramonto il processo cambia, il terreno e gli oggetti cominciano a perdere energia. Nelle notti serene questo raffreddamento può essere particolarmente efficace, le nuvole infatti, possono limitare la perdita di calore in loro assenza una superficie esposta può raffreddarsi rapidamente. Per questo motivo si distingue tra air frost, quando la temperatura dell’aria scende sotto zero, e ground frost, quando è la superficie a raggiungere temperature inferiori allo zero. Può quindi verificarsi gelo al suolo anche quando la temperatura dell’aria rimane leggermente positiva.  È lo stesso fenomeno che può farci trovare al mattino il parabrezza ghiacciato nonostante il termometro dell’automobile indichi una temperatura superiore a zero.

Non tutte le superfici sono uguali

Asfalto, cemento, terreno, erba e metallo assorbono e rilasciano calore in maniera differente. Anche l’esposizione al cielo, il vento, l’umidità, la radiazione solare ricevuta durante il giorno e le caratteristiche costruttive influenzano l’andamento della temperatura. Per chi deve gestire strade e infrastrutture, quindi, conoscere soltanto la temperatura dell’aria non è sufficiente. I moderni sistemi RWIS — Road Weather Information Systems utilizzano sensori che possono rilevare temperatura dell’aria e della pavimentazione, precipitazioni e altre condizioni della superficie, consentendo di valutare in maniera molto più precisa il rischio di formazione del ghiaccio.

Il momento critico può arrivare prima di quanto pensiamo

Quando la temperatura della superficie si avvicina allo zero e contemporaneamente è presente acqua o sufficiente umidità, le condizioni possono cambiare rapidamente. È proprio qui che cambia anche il modo di affrontare il problema. La moderna gestione invernale distingue infatti tra de-icing, cioè intervenire sul ghiaccio già presente, e anti-icing, cioè intervenire preventivamente per ostacolare la formazione e soprattutto il legame del ghiaccio con la pavimentazione. La temperatura della pavimentazione uno degli elementi fondamentali per decidere quando effettuare un trattamento preventivo.  In altre parole, la domanda corretta non è soltanto: “Quanti gradi ci sono?” ma: “Qual è la temperatura della superficie e che cosa succederà nelle prossime ore?” Ed è proprio questa differenza a trasformare la gestione del ghiaccio da intervento d’emergenza a prevenzione.

Perché ponti e viadotti possono gelare prima della strada?

Una strada sembra perfettamente normale, poi si entra su un ponte e le condizioni possono cambiare, non è soltanto una sensazione degli automobilisti, i ponti possono effettivamente ghiacciare prima della carreggiata adiacente. È un fenomeno abbastanza importante da essere specificamente monitorato dalle autorità che gestiscono le strade.

Una strada e un ponte disperdono calore diversamente

Una normale pavimentazione stradale poggia sul terreno che costituisce una massa che accumula e scambia calore con la pavimentazione. Un impalcato di ponte invece è esposto all’ambiente non soltanto superiormente ma anche inferiormente. L’aria può quindi contribuire al suo raffreddamento da entrambi i lati. A questo si aggiungono vento, esposizione, materiali costruttivi, umidità e condizioni locali. Il risultato è che la temperatura della superficie del ponte può raggiungere condizioni favorevoli al congelamento mentre la pavimentazione prima e dopo il ponte è ancora libera dal ghiaccio.

Il pericolo è proprio nella discontinuità

La situazione può diventare insidiosa perché il conducente arriva da una superficie che offre normale aderenza. Non necessariamente vede neve. Non necessariamente percepisce un cambiamento. E improvvisamente incontra una superficie con caratteristiche differenti. Per questo ponti e viadotti vengono considerati punti particolarmente sensibili nella gestione invernale e possono essere dotati di sensori specifici o sistemi di monitoraggio della temperatura della pavimentazione.

Prevedere invece di aspettare

La gestione moderna delle infrastrutture cerca quindi di conoscere in anticipo l’evoluzione della temperatura della superficie. Temperatura della pavimentazione, umidità, punto di rugiada, precipitazioni e previsioni meteorologiche possono essere combinati per valutare quando si stanno creando le condizioni per la formazione del ghiaccio. Il principio è semplice: il momento migliore per affrontare il ghiaccio può essere quello precedente o nell’immediatezza della sua formazione, è la logica dell’anti-icing ed è anche il motivo per cui ponti e viadotti rappresentano uno degli ambienti nei quali la prevenzione assume particolare importanza.

Anti-icing e de-icing: prevenire il ghiaccio o intervenire dopo? Sembrano due modi diversi per indicare la stessa operazione ma non lo sono.

De-icing significa intervenire quando neve o ghiaccio sono già presenti sulla superficie.

Anti-icing significa invece intervenire preventivamente, prima o nelle prime fasi dell’evento, per impedire o limitare la formazione di un legame tra ghiaccio e pavimentazione.

La differenza è soprattutto una questione di tempo.

Aspettare oppure anticipare

Nella gestione tradizionale si può attendere che la strada diventi ghiacciata e intervenire successivamente. L’anti-icing cambia il principio operativo, vengono analizzate le condizioni meteorologiche e soprattutto quelle della pavimentazione per individuare in anticipo il momento nel quale il rischio sta aumentando. I capitolati pubblici descrivono il trattamento preventivo come un intervento effettuato prima che neve o ghiaccio riescano a creare un forte legame con la pavimentazione.

La temperatura della superficie diventa fondamentale

È qui che ritorna la distinzione tra temperatura dell’aria e temperatura della pavimentazione, i sistemi di monitoraggio stradale possono controllare direttamente la superficie e prevederne l’evoluzione. Non interessa soltanto sapere se durante la notte “farà freddo”, interessa sapere quando una determinata superficie si avvicinerà alle condizioni di congelamento. Questo consente di programmare l’intervento prima che la situazione diventi critica.

È qui che entra BELOW ZERO^®

BELOW ZERO^® è concepito secondo una logica di trattamento liquido preventivo delle superfici esposte al rischio di gelo. Strade, piazzali, rampe, ponti, viadotti, camminamenti e altre superfici operative possono presentare condizioni differenti anche all’interno della stessa area. Per questo la prevenzione non dovrebbe essere considerata semplicemente come la distribuzione di un prodotto, ma come parte di una strategia che combina condizioni meteorologiche + temperatura della superficie + momento dell’applicazione + corretta modalità di trattamento.