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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
zione del vento e due rulli adiacenti ruotano in senso opposto creando così alternativamente
un corridoio d’aria ascendente e discendente. Spesso alla sommità del
corridoio ascendente si hanno formazioni nuvolose disposte lungo linee, sempre
parallele al vento e note come strade di nuvole (cloud streets).
La circolazione di strutture coerenti che si viene ad instaurare entro il PBL convettivo,
in ultima analisi, dipende dalla turbolenza meccanica presente, dal flusso
turbolento di calore sensibile fornito dal suolo e dall’estensione verticale z i del PBL
stesso. Risulta quindi indispensabile verificare la possibilità di costruire un modello
che permetta la stima di z i . Naturalmente, se si impiegasse un modello numerico
prognostico basato sulle equazioni di conservazione con una chiusura non locale
o con una chiusura locale di ordine superiore al primo, z i sarebbe uno dei risultati
prodotti dal modello stesso. Tuttavia nella pratica corrente è necessario poter
disporre di un modello dedicato alla previsione di z i , possibilmente di complessità
ridotta e comunque basato sugli elementi fisici principali che influenzano l’estensione
verticale del PBL.
Si consideri una situazioni convettiva ad un istante t. Se il sito è pianeggiante e
regolare e si trascurano gli effetti avvettivi, si può ritenere che il profilo verticale
della temperatura potenziale sia rappresentativo di una vasta area.Tale profilo presenterà
un forte gradiente negativo, localizzato nelle immediate vicinanze del suolo
ed un gradiente circa costante per tutto il ML. Nella zona di entrainment tale gradiente
assumerà un elevato valore positivo che persisterà per l’intera zona di entrainment.
Al di sopra, il gradiente di temperatura potenziale diminuisce e raggiunge
rapidamente un valore circa costante, γ.Per ottenere un semplice modello che preveda
l’incremento col tempo dell’altezza del PBL convettivo, è opportuno semplificare
questa situazione (Fig.2.33) nel modo seguente (Carson, 1973), (Stull, 1989),
(Garratt, 1992):
• si trascuri il SL e la zona di entrainment e si immagini che tutto il PBL in realtà
sia rappresentato dal solo ML;
• il profilo di temperatura potenziale risulta costante e pari ad un valore θ per tutto
il PBL;
• al di sopra del PBL la temperatura potenziale cresce linearmente con gradiente
costante γ.
Fig.2.33: schematizzazione dell’evoluzione del profilo verticale
di temperatura potenziale nel PBL convettivo.
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