developed and seo specialist Franco Danese

TECNICA Come calcolare deviazione magnetica, scarroccio e deriva

Velista dell’Anno Hall of Fame | Marco Nannini, dall’alta finanza agli oceani (2012)
21 gennaio 2019
TAG Heuer VELAFestival, un grande bazar all’aperto per voi e la vostra barca!
22 gennaio 2019


Dopo avervi raccontato tutti i segreti della bussola e quelli per stabilire il punto nave, rotta vera e rotta bussola, correzioni, è il momento di addentrarci di più nello specifico: vi parliamo di come calcolare correttamente la deviazione magnetica, lo scarroccio e la deriva. (Nella foto, Dan Lenard in partenza da Cadice per Miami, in solitario, senza strumenti, né bussola, né motore. Per lui calcolare quanto vi raccontiamo sarà pressoché impossibile!)

Figura 1 – Esempio di diagramma della deviazione magnetica di una bussola; si noti la simmetrìa di comportamento tra 90° e 270° (che si trovano entrambi a 90°, a destra e a sinistra, rispetto al Nord magnetico).

CALCOLO DELLA DEVIAZIONE MAGNETICA
Per conoscere il valore della deviazione magnetica della bussola di bordo (indicata dalla lettera greca δ, quasi sempre di valore numerico assai più accentuato della declinazione) è necessario procedere ai giri di bussola, cioè alla lettura di quanto la bussola differisce da rilevamenti polari prelevati stando a bordo, solitamente da specialisti, con l’uso del grafometro, cioè di uno strumento che non risente degli effetti magnetici indotti dall’imbarcazione.

In pratica si tratta di ruotare lentamente la prua dello yacht di 360° (operazione che si fa in un’area del porto o in mare in una giornata in cui non vi sia moto ondoso che renda difficile la lettura), registrando nel contempo ciò che misurano la bussola di bordo e il grafometro.

Dai dati così ottenuti si ricava una curva (Figura 1) o una tabella con i valori di deviazione magnetica, anch’essi positivi o negativi a seconda che il Nord bussola sia verso Est o verso Ovest rispetto al Nord magnetico. È interessante notare che i valori della declinazione variano al variare dell’angolo rispetto a Nm, ma è appunto una conseguenza di quanto dicevamo poc’anzi: se ad esempio la bussola è in pozzetto, molto a poppa, e la barca si comporta come se ci fosse vicino all’albero una massa ferrosa in grado di attirare l’ago magnetico, allora la deviazione è forte per rotta Est o Ovest (perpendicolare alle linee del campo magnetico terrestre), mentre diviene nulla per rotta Nord, cioè nelle stessa direzione in cui comunque si sposterebbe l’indicatore.

Nel caso che la deviazione abbia alti valori (5-10 gradi) la bussola viene compensata, cioè si fissano al supporto dei piccoli pezzi di ferro dolce in modo contrario a quelli che appaiono valori anomali, attenuando così le perturbazioni. Dopo compensazione i giri di bussola vengono poi ripetuti per verificare eventuali valori residui di deviazione. Per il calcolo dell’angolo di rotta corretto si dovrà poi procedere come nell’esempio precedente: aumentando o diminuendo di tanti gradi o primi a seconda di quanto l’errore sia “a sinistra” o “a destra” rispetto il Nord magnetico.

Figura 2 – Ampiezze degli angoli di rotta bussola, magnetica e vera, supposti positivi i valori di declinazione e di deviazione.

UN ESEMPIO
Se ora supponiamo che entrambe d e δ siano ad Est (e abbiano perciò segno +), questo vuoi dire che il valore “errato” indicato dalla nostra linea di fede, e cioè dagli angoli non corretti di Rotta magnetica (Rm) o di Rotta bussola (Rb) risulteranno inferiori alla Rotta vera (Rv; Figura 2). Il giusto valore si avrà sommando sia la declinazione che la deviazione magnetica.

Figura 3 – Quando la deviazione e la declinazione risultano negative, cioè spostate verso Ovest, la Rotta bussola è di valore numerico superiore alla Rotta vera.

Se avessero avuto valore negativo, cioè fossero state spostate verso W, si sarebbe dovuto invece sottrarre (Figura 3). La formula algebrica per la correzione risulta quindi:
Rv = Rb + (±d) + (±δ)

Se al contrario (come più spesso succede) abbiamo invece ricavato sulla carta nautica una direzione lungo cui dovremo navigare per raggiungere la meta desiderata, per avere il valore vero dell’angolo di rotta da tenere sulla nostra bussola, useremo la conversione:
Rb = Rv – (±d) – (±δ)

I termini correzione e conversione non sono usati casualmente; infatti solo Rv è da considerare “corretto”, per cui correggiamo la Rotta bussola Rb per ottenere un dato senza errori da riportare sulla carta, oppure convertiamo Rv per ricavare il valore dell’angolo di rotta che si dovrà tenere come riferimento sulla bussola.

Una osservazione importante: ogni velista impara rapidamente che i valori di deviazione magnetica o di declinazione magnetica, specie quella di una bussola compensata, sono sì importanti, soprattutto nelle lunghe navigazioni come le traversate, ma che di solito queste correzioni sono al massimo dell’ordine di qualche grado. Assai maggiore è invece l’errore di un timoniere disattento o di un navigatore assonnato…

Figura 4 – Pur conservando la prua nella direzione di avanzamento data dalla Rotta bussola, la presenza di scarroccio (o di deriva) comporta uno spostamento laterale dello scafo così che la Rotta vera risulta deviata sottovento di un angolo proporzionale all’intensità del vento stesso.

LO SCARROCCIO E LA DERIVA
Altri fattori possono contribuire ad accrescere le difficoltà del navigatore impegnato al tavolo di carteggio; tra i più frequenti vi sono certamente lo scarroccio e la deriva. Il termine scarroccio indica il movimento laterale della barca per effetto della spinta del vento. Sappiamo infatti che solo in poppa piena il vento fa muovere la barca unicamente nella direzione di avanzamento. In tutti gli altri casi esiste una componente laterale che, seppure limitata dall’azione resistente della pinna, può assumere valori significativi, soprattutto nelle andature di bolina e al traverso.

Se ad esempio stiamo procedendo per Rotta bussola 80° ma soffia un forte vento da NNW, dopo un certo tempo lo yacht sarà in un punto certamente più a Sud del previsto (Figura 4). La deriva si manifesta invece in presenza di una corrente marina di superficie che modifica la velocità e la direzione di spostamento reale dello scafo, rispetto a quelle che avrebbe in condizioni non perturbate.

È da sottolineare che la barca apparentemente sembra mantenere la stessa giusta rotta sulla superficie del mare, cioè mantiene la prua rivolta lungo la direziono magnetica calcolata. Per essere rigorosi non possiamo più chiamare questa direzione Rotta bussola (concetto valido solo in assenza di scarroccio o deriva), ma unicamente Prua bussola (Pb), perché la rotta ormai è un’altra, avendo risentito degli effetti di superficie e non essendo più riferita al fondo marino (ovvero al valore vero sulla carta). Per mantenere la corretta Rotta bussola si dovrà quindi seguire una Prua bussola che tenga conto di questi ultimi elementi di perturbazione. Occorre cioè valutare qual è la Prua vera (Pv), ovvero l’effettiva direzione di avanzamento dello scafo, rispetto al valore indicato dall’ago della bussola.

Figura 5 – Incidenza di una corrente di superficie rispetto alla rotta vera: la barca si sposta lungo una direzione determinata dalla diagonale di un parallelogramma che ha per lati le velocità della barca (come se non esistesse corrente) e della corrente stessa; la dimensione della diagonale individua anche il valore della velocità vera. Si può dimostrare facilmente che deriva e scarroccio rallentano quasi sempre il moto della barca, a meno che non producano spostamenti aventi angoli assai inferiori di 90° rispetto alla direzione di moto, come nell’esempio qui rappresentato (ovvero il vento o la corrente non sopraggiungano in andature senz’altro superiori al traverso, meglio ancora se di gran lasco o di poppa).

Se scarroccio (s) e deriva (der) sono noti, o comunque valutati con sufficiente approssimazione (ad esempio osservando con una bussola da rilevamento punti fissi a terra o l’allontanamento laterale della scia della barca dal suo asse longitudinale), si potrà procedere al calcolo corretto della Rotta bussola in modo analogo a quanto visto per deviazione e declinazione.

Innanzitutto s e der devono anch’essi essere considerati come valori positivi o negativi, a seconda che lo spostamento laterale dello yacht dalla sua normale direzione di moto sia rispettivamente verso destra o verso sinistra, cioè nel senso orario di aumento dei gradi rispetto al Nord geografico o viceversa:
Pb=Pv-(±s)-(±der)
Pv=Pb+(±s)+(±der)

La soluzione dei problemi relativi a deriva e scarroccio possono essere risolti anche ricorrendo alla regola del parallelogramma per somme e sottrazioni di calcolo vettoriale.

Figura 6 – Sottrazione geometrica di un effetto di deriva al fine di conservare la giusta rotta: la prua deve essere tenuta lungo la dirczione individuata dal lato del parallelogramma che ha per diagonale la rotta che si sarebbe tenuta senza l’influenza della corrente, con l’altro lato determinato dalla corrente stessa. Il tratto AX consente anche di conoscere la velocità da mantenere per arrivare al punto B nell’istante desiderato.

In Figura 5 è riportato un tipico esempio: per andare da un punto A ad un punto B, uno yacht viaggia alla velocità di 6 nodi tale che, dopo un’ora, dovrebbe aver percorso 6 miglia lungo la rotta R (tratto AC). L’esistenza di una corrente di 2 nodi in direzione Rder fa però derivare la barca al punto D (diagonale del parallelogramma avente per lati 6 e 2 miglia sulle direzioni R e Rder). La rotta vera della barca sarà perciò lungo la direziono RD e la sua velocità vera, rispetto al fondo del mare e sulla carta, sarà data dalla distanza AD espressa in nodi.

Per conservare la direzione verso B e la velocità vera di 6 nodi, dovremo scegliere una Rotta bussola tale che AC risulti la diagonale del nuovo parallelogramma di Figura 6: si congiunge il punto C con il punto H (dove lo yacht si troverebbe dopo un’ora andando alla deriva senza nessuna forza propulsiva di bordo); si tracciano poi le parallele AX e XC ad AH e HC.

Il punto determinato ci indica lungo quale rotta dobbiamo viaggiare (RX = Rb) e a quale velocità dobbiamo andare (distanza AX espressa in nodi) per essere dopo un’ora nel punto C.

RIASSUMENDO
Possiamo sintetizzare in tre fasi tutta la procedura relativa ai calcoli che ci portano a confrontare, in modo sequenziale corretto, direzione e velocità in mare con le stesse grandezze determinate sulla carta nautica:

1 – conoscenza dell’errore a cui può essere soggetta la bussola di bordo, cioè dei valori delle deviazioni ai vari angoli (questo è da considerarsi come primo punto, perché come sappiamo i giri bussola devono essere necessariamente effettuati ancora prima di lasciare il porto);

2 – valutazione delle modifiche reali alle condizioni di navigazione indotte da scarroccio e deriva, con relativo calcolo delle necessario correzioni;

3 – calcolo della correzione o della conversione in base alla declinazione magnetica in quel punto e alla deviazione della bussola sull’angolo di rotta da seguire (prima si correggono deriva e scarroccio e poi deviazione e declinazione!).

2 Comments

  1. Gianenrico Cravenna ha detto:

    Sarebbe possibile condurre un censimento tra i lettori del GdV per sapere quante e quali C.d.P., nella “fase” di carteggio per la patente senza limiti richiedano la semplice approssimazione della deviazione ai 5° più vicini nella Tavola delle Deviazioni e quante invece pretendano l’interpolazione lineare?

  2. claudio ha detto:

    Complimenti per lo sforzo….. meritevole l’idea, ma una confusione così come siete riusciti a fare in questo articolo è inimmaginabile!
    Parlate di Rb e poi dite che la barca si trova più a sud del previsto… allora volevate dire Pb e non Rb…
    Inoltre confondete la prua con la prora….
    Quando utilizzate il termine Prua bussola non tenete conto che la “prua” consiste nell’elemento costitutivo dello scafo, mentre la dicitura corretta dovrebbe essere prora bussola. Per prora si intende la direzione dell’asse longitudinale dell’unità.
    Il linguaggio è determinate per la comprensione dei concetti. Forse un po’ meno superficialità non guasterebbe…. se volete divulgare correttamente proprio questi concetti. Confido in un maggior impegno…
    Buon vento!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.