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Titolo: il QNH, questo sconosciuto........

• LA PRESSIONE ATMOSFERICA 
Prima di parlare di altimetria e quindi dell'altimetro, è utile dare alcuni 
concetti su cosa sia la pressione atmosferica, poiché alla base del 
funzionamento dell'altimetro stesso ed anche del modo di volare, mantenendo 
adeguate separazioni da altro traffico e dal terreno. 
Per pressione atmosferica si intende la forza, riferita all'unità di 
superficie, che l'aria esercita in ogni punto dello spazio atmosferico e 
sulla superficie terrestre. Essa, ad ogni quota, è equivalente al peso 
della colonna di sezione unitaria, avente uno spessore che si estende da 
quella quota fino al limite estremo dell'atmosfera. Per capirci meglio 
vediamo l'esperienza fatta da Torricelli, il quale riuscì a dimostrare che 
l'atmosfera esercita una pressione pari al peso di una colonnina di 
mercurio (Hg) di altezza h = 760 mm. Tale valore è riferito a condizioni 
considerate standard ovvero: al livello del mare, temperatura 15° C, aria 
asciutta e latitudine media 45°. Il valore di pressione registrato risultò 
indipendente dalla forma, diametro e inclinazione della canna barometrica. 
Partendo da questo concetto si può dimostrare che la pressione atmosferica 
è espressa dalla seguente relazione: 
p = g • § • h 
g = accelerazione di gravità 
§ = densità dell'aria 
h = altezza della colonna d'aria 
Applicando l'esperienza di Torricelli alla suddetta formula, sostituiamo: 
§ Hg = 13.6 gr/cm³ 
h = 76 cm 
g = 980 cm/sec² 
p = 13.6 • 980 • 76 = 1013250 dine/cm² 
In parole povere, fatte le opportune considerazioni, si ha che in aria 
standard la pressione atmosferica è pari a: 
1.01325 Bar = 1013.25 mb = 1013.25 hPa = 760 mmHg = 29.92 "Hg 
Questa breve introduzione ci è servita per affermare che la pressione di 
1013.25 hPa è la pressione di riferimento generale in campo aeronautico. 
• ALTIMETRO BAROMETRICO 
Ai fini delle procedure di volo e del controllo del traffico aereo, la 
posizione verticale di un aeromobile (a/m) viene determinata mediante 
l'altimetro a pressione. Esso si basa sulla legge di variazione della 
pressione atmosferica in funzione dell'altitudine. 
L'altimetro è costituito da una scatola la quale, attraverso la presa 
statica del tubo di Pitot installato sulla fusoliera, è in comunicazione 
con l'aria nella quale l'a/m vola. Entro la scatola è posta una capsula 
aneroide, nell'interno della quale è stato fatto il vuoto. La capsula è 
libera di espandersi e di comprimersi in funzione della pressione esterna: 
salendo in quota si espande giacché cala la pressione e viceversa. 
La taratura della capsula barometrica dell'altimetro viene fatta per tutti 
in "atmosfera tipo". In campo internazionale l'ISA (International Standard 
Air) è definita come quell'atmosfera in cui: 
· l'aria è completamente secca; 
· la temperatura al livello del mare è di 15° C; 
· la pressione al livello del mare è di 760 mmHg; 
· la diminuzione verticale della temperatura è di 6.5° C per ogni 
1000 m fino alla temperatura di -56.5° C. 
La taratura degli altimetri barometrici per l'impiego aeronautico viene 
fatta per tutti in "atmosfera tipo", ciò significa che lo strumento per 
qualsiasi valore di pressione indica la corrispondente altezza secondo le 
leggi dell'aria tipo. Inoltre, per evitare di provvedere alla conversione 
della pressione in altitudine, gli altimetri usati in aviazione forniscono 
direttamente la distanza verticale dell'a/m rispetto ad un livello di 
riferimento e, pertanto, lo strumento segnerà quota zero quando lo stesso 
in aria reale è sollecitato da una pressione effettiva di 1013.25 hPa. 
La pressione atmosferica su ogni dato punto della superficie della terra è 
naturalmente e continuamente soggetta ad aumenti e diminuzioni; il punto 
dello spazio in cui può trovarsi la 1013.25 hPa a sua volta sale o scende e 
lo possiamo avere effettivamente al livello del mare come pure al di sotto 
di tale livello. La pressione di 1013.25 hPa al livello del mare è quindi 
solo un dato assunto usato ai fini della taratura. 
Per conoscere l'esatta posizione verticale di un a/m rispetto ad un punto, 
negli altimetri vi è un dispositivo che permette di variare il dato di 
pressione di riferimento. A tal fine, nel quadrante dello strumento esiste 
una finestrella (chiamata "finestra di Kollsman") graduata in valori di 
pressione (hPa o pollici di mercurio) che, mediante un apposito bottone, 
può essere regolata in modo da farle indicare un voluto dato di 
riferimento. Questa operazione si chiama "regolaggio altimetrico". In 
pratica ruotando l'apposito nottolino zigrinato non si fa altro che muovere 
l'indice dell'altitudine essendo tale nottolino collegato meccanicamente 
all'indice delle altitudini. 
Abbiamo detto quindi che l'altimetro è uno strumento che indica la quota di 
un a/m, cioè la distanza verticale che ad un certo istante separa il 
velivolo da una superficie usata come riferimento, che può essere 
convenzionale o reale: il livello medio del mare (Mean Sea Level), il 
terreno, il livello di volo. Ci ritroveremo così a leggere sul quadrante 
secondo la regolazione impostata: 
· Altezza: distanza verticale dell'a/m da un punto della superficie 
terrestre, come ad esempio un monte o l'aeroporto; 
· Altitudine: distanza verticale dell'a/m dal MSL; 
· Livello di volo (quota pressione): distanza verticale tra a/m e la 
superficie isobarica 1013.25 hPa, in condizioni di aria tipo. 
La conoscenza della quota è di fondamentale importanza per mantenere la 
distanza di sicurezza dal suolo, ma anche per garantire le separazioni 
verticali tra i diversi velivoli e per seguire una determinata traiettoria 
di procedura, soprattutto in fase di decollo e avvicinamento. 
• ERRORI DEGLI ALTIMETRI 
La taratura della scala altimetrica viene effettuata facendo corrispondere 
ad ogni valore di pressione l'altitudine che si avrebbe in atmosfera tipo. 
L'atmosfera reale generalmente si discosta da quella standard, determinando 
un errore nella valutazione della quota. Gli errori da cui possono essere 
affette le misure altimetriche dipendono da cause meccaniche legate allo 
strumento, dagli errori di lettura e dai seguenti fattori meteorologici: 
differenza tra il gradiente termico verticale effettivo e quello che vi 
sarebbe in aria tipo (errore di temperatura, variabile nel tempo e nello 
spazio); 
differenza tra la pressione effettiva ad un certo livello di riferimento e 
quella che vi sarebbe in condizioni di aria tipo (errore di pressione, 
variabile nel tempo e nello spazio). 
Errore di temperatura 
Gli errori di temperatura si presentano quando il gradiente termico 
verticale è diverso da quello stabilito per l'aria tipo. L'altimetro darà 
indicazioni corrette solo nel caso in cui la temperatura alla quota 
dell'a/m risulta uguale a quella in aria tipo a quella quota. Un a/m in 
rotta isobarica seguirà una traiettoria in discesa se si dirige verso una 
zona a temperatura decrescente, mentre sarà in salita se volerà verso una 
zona di aria calda in quanto le isobare (linee che uniscono punti di ugual 
pressione) si distanziano maggiormente rispetto alle stesse in aria fredda. 
Calcoli matematici ci dimostrano come l'errore aumenta con la quota, mentre 
è pressoché nullo al livello del mare: errori di temperatura e pressione si 
possono anche presentare insieme lungo la rotta dando una risultante che 
può arrivare anche nell'ordine dei 2000 Ft. 
Errore di pressione 
In funzione della correzione dell'errore di pressione e del riferimento 
utilizzato, esistono vari modi di regolazione di un altimetro. Per 
facilitare la trasmissione nei servizi delle telecomunicazioni, alcuni di 
tali metodi si identificano con apposite voci del codice "Q": 
· QNH: pressione atmosferica esistente all'elevazione di una località 
e riportata al MSL mediante tabelle di aria tipo. Il QNH è pertanto il 
valore di pressione da inserire nella scala altimetrica affinché questo, 
all'atterraggio, indichi l'elevazione aeroportuale e al livello del mare 
segni zero; 
· QFE: pressione atmosferica corrispondente al livello ufficiale 
dell'aerodromo. Se si inserisce il QFE, l'altimetro indica l'altezza 
assoluta dell'a/m in volo rispetto l'aeroporto e, quindi, indicherà zero 
all'atterraggio; 
· QNE: pressione atmosferica esistente al MSL in condizioni di aria 
tipo. In parole povere esso è l'altezza che intercorre, in aria tipo, tra 
la pressione atmosferica di un dato luogo e la pressione standard di 
1013.25 hPa. In pratica il QNE di un dato aeroporto corrisponde alla 
distanza verticale, in condizioni di aria tipo, tra il QFE dell'aeroporto e 
la pressione 1013.25 hPa. Vedremo anche che sarà utilizzato per mantenere 
adeguata separazione tra a/m al di sopra di una certa quota, essendo un 
valore fisso; 
· QFF: pressione atmosferica al MSL calcolata partendo dalla 
pressione misurata al livello dell'aerodromo cioè dal QFE e considerando 
l'atmosfera come aria reale; l'altimetro segnerà altitudini. 
QFF = QFE + h / 8.4 dove "h" è l'altitudine in metri dell'aeroporto. 
• REGOLAGGIO ALTIMETRICO 
Un altimetro tarato in aria tipo e regolato sul QNH, quando posto al 
livello della stazione segnerà la sua elevazione e quando in volo 
altitudini. In effetti, quando il pilota chiede a terra il QNH, egli 
intende chiedere con quale pressione deve regolare il suo altimetro perché, 
se fosse a terra sullo stesso punto della stazione, esso indichi 
l'altitudine effettiva della stazione. Per un a/m che usa il QNH la 
distanza verticale dagli ostacoli è ottenibile per differenza tra 
l'altitudine letta sull'altimetro e la nota elevazione degli ostacoli 
stessi (ottenibile dalle carte aeronautiche). Quando su un aeroporto non 
esiste un ente ATS in grado di fornire il QNH, un pilota, conoscendo 
l'altitudine dell'aerodromo, può comunque conoscere il QNH del posto. Si 
opera nella seguente maniera: si fa ruotare il nottolino di regolaggio fino 
a far indicare alle lancette altimetriche l'altitudine effettiva 
dell'aeroporto. Il corrispondente valore di pressione che si legge sul 
quadrante barometrico rappresenta il QNH del luogo in quel dato momento. 
Un altimetro tarato in aria tipo e regolato sul QFE, quando posto al 
livello della stazione segnerà distanza verticale zero e quando in volo 
altezze. Il QFE viene usato ogni qualvolta il pilota desidera che durante 
l'avvicinamento per l'atterraggio il suo altimetro indichi l'altezza 
effettiva dell'a/m sul livello della pista. Il QFE si ottiene dalla TWR 
dell'aeroporto sul quale si intende atterrare, ed una volta inserito 
nell'altimetro le indicazioni di questo saranno altezze rispetto la pista 
di volo. Questo tipo di regolaggio non ha alcuna utilità nel volo in rotta. 
Il regolaggio standard, in altre parole il QNE, consiste nel regolare 
l'altimetro facendo comparire sul quadrante barometrico il valore della 
pressione al livello del mare in aria tipo e cioè 1013.25 hPa. Con questo 
settaggio lo strumento indica l'altitudine effettiva sopra un dato punto 
sul livello del mare purché su tale punto la pressione esistente sia 
1013.25 hPa. Ogni qualvolta la pressione è diversa da tale valore e/o le 
caratteristiche dell'atmosfera reale non sono conformi a quelle 
dell'atmosfera tipo (praticamente sempre!) l'altimetro indicherà un 
altitudine diversa dall'effettiva. Questo modo di regolazione, tuttavia, 
offre il grande vantaggio di essere sempre lo stesso nel tempo e nello 
spazio, per cui è utile nella separazione verticale degli a/m, nella quale 
non è essenziale la distanza verticale dal terreno, bensì la distanza 
verticale tra un velivolo ed un altro. 
L'uso del regolaggio standard ha condotto allo sviluppo della separazione 
verticale degli a/m in volo con il sistema dei "livelli di volo" (FL = 
Flight Level). Si definisce livello di volo quella superficie di pressione 
atmosferica costante riferita ad una specifica pressione di riferimento e 
separata dal livello contiguo da uno specifico intervallo di pressione. 
Conseguentemente, il sistema dei livelli di volo consiste in una serie di 
livelli di pressione atmosferica costante, essenzialmente paralleli, 
separata tra loro da specifici intervalli e con il livello zero coincidente 
col livello che ha come riferimento la 1013.25 hPa. I FLs consecutivi al 
livello zero sono numerati di cinque in cinque come indicazione della 
centesima parte dell'altitudine, espressa in piedi, letta sull'altimetro, 
es. FL 90 = 9000 Ft. 
Una volta raggiunto un FL, per mantenerlo il pilota deve volare mantenendo 
un'indicazione costante dell'altimetro, anche se ciò comporta una 
variazione della quota reale rispetto al suolo. Come già accennato, questo 
sistema si basa su un'ipotetica aria tipo e non su di una reale, per cui la 
posizione dei FL nell'aria vera assume un aspetto pratico importante. A 
causa delle variazioni di temperatura dell'atmosfera, la relazione 
altezza-pressione che si riscontra in realtà non corrisponde a quella 
dell'aria tipo. Per un pilota che vola seguendo un FL, l'adeguata 
separazione dal terreno è ottenibile assicurandosi che il FL prescelto non 
infranga l'altitudine minima di rotta stabilita; ecco perché i livelli di 
volo si usano solo al di sopra di una determinata quota fissa per ogni 
aeroporto, stabilita in modo tale da assicurare una separazione minima 
dagli ostacoli. A tal proposito si definisce: 
· Altitudine di transizione (TA): l'altitudine al di sopra della 
quale si vola per livelli di volo (es. a Bologna è 6000 Ft); 
· Strato di transizione: lo spazio compreso tra l'altitudine di 
transizione ed il livello di transizione; 
· Livello di transizione (TL): il più basso livello disponibile al di 
sotto del quale si vola per altitudini. Esso varia in funzione del QNH 
locale del momento in modo da garantire sempre almeno i 1000 Ft di quota 
dello strato di transizione.
Indistintamente®

 QFF = QFE + h / 8.4 dove "h" è l'altitudine in metri dell'aeroporto.
No, questa mi pare sia equivalente al QNH. In realta` bisogna vedere il
gradiente verticale vero di pressione al suolo ed estenderlo al di sotto
del suolo. Non mi pare si usi quasi mai.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)