la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
Per quanto riguarda il comportamento di σ u /u* in condizioni stabili, la situazione
si presenta ancora più incerta. Se la quasi unanimità dei ricercatori concorda in un
valore circa costante e pari a 2,Andreas e al. (1998) hanno viceversa evidenziato la
presenza di un chiaro incremento di σ u /u*, con ζ, che hanno modellizzato con la
relazione lineare:
2.4.1.4 Il profilo verticale della deviazione standard
della temperatura potenziale e dell’umidità
Lo studio del segnale di temperatura è stato sempre un tema affascinante per i
ricercatori, soprattutto per la sua caratteristica segnatura. In effetti esso mostra nelle
situazioni convettive una serie di evidenti rampe (Tillman,1972) che stanno ad evidenziare
l’instaurarsi nei pressi del suolo di situazioni in cui dell’aria inizia un
riscaldamento progressivo (determinato dal calore proveniente dal suolo), riscaldamento
che ha termine quando questa massa d’aria abbandona il suolo, innalzandosi
nel PBL e determinando localmente un rinnovo di aria più fredda destinata a riscaldarsi
e a riproporre questa sequenza di generazione di strutture coerenti. Uno degli
indicatore più importanti di tale processo è la deviazione standard della temperatura
potenziale σ T e per essa Monin e Yaglom (1971a) hanno proposto una
Relazione di Similarità del tipo:
dove Φ θθ è la relativa Funzione Universale. Le attività sperimentali hanno condotto
ad individuare delle Funzioni di Similarità per σ T /|T*| sia nelle condizioni convettive
che in quelle stabili, con una notevole incertezza per queste ultime a causa
della notevole dispersione sempre presente nei dati sperimentali. Nelle situazioni
convettive,Wyngaard e al. (1971) e Tillman (1972) hanno proposto la relazione:
dove i coefficienti a e b valgono rispettivamente 2.9 e 28.4, cosa sostanzialmente
confermata anche da Andreas e al. (1998) con il coefficiente a pari a 3.2. Kaimal e
Finnigan (1994) confermano anch’essi la forma funzionale (2.97b), ma con i due
coefficienti pari a 2 e 9.5.
Per quanto riguarda il comportamento nelle situazioni stabili, Tillman (1972) ha
proposto una costanza di σ T /|T* | attorno al valore di 1.8÷2. Una valutazione differente
viene fatta da Kaimal e Finnigan (1994) che propongono un andamento
leggermente decrescente con ζ,in evidente disaccordo con il comportamento asintotico
a stabilità elevate previsto dall’Analisi di Similarità. In particolare la
Relazione di Similarità che essi propongono è la seguente:
In Fig. 2.30 è illustrato l’andamento nelle situazioni convettive della Funzione di
Similarità Φ θθ .
Come nel caso del profilo verticale del valor medio, anche per la deviazione standard
dell’umidità è possibile individuare una relazione di Similarità. I risultati ottenuti
da Weaver (1990) e Andreas e al. (1998) hanno evidenziato come la forma funzionale
della relazione di Similarità sia la seguente:
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