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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
to. In pratica il bilancio energetico risulta essere:
dove ∆Q A rappresenta il trasporto termico orizzontale dovuto alle correnti marine,
anch’esso non trascurabile. L’elemento peculiare dell’ambiente marino e
soprattutto oceanico è il fatto che all’interfaccia mare-aria la maggior parte di
energia disponibile viene dedicata all’evaporazione dell’acqua e ciò comporta
che il rapporto di Bowen (Q H /Q E ) sia dell’ordine di 0.1.
Nel caso di una situazione oceanica (Fig.2.36) la maggior parte di energia disponibile
viene modulata dallo storage ∆Q S . Questa prevalenza del termine ∆Q S
potrebbe far pensare a grandi variazione della temperatura superficiale del mare,
cosa ben lontana dalla realtà nelle acque oceaniche. Si pensi che la massima
escursione annuale della temperatura della superficie marina è di circa 8°C a latitudini
di 40° e solo di circa 2°C all’equatore e ciò dà l’idea di come la temperatura
del mare sia quasi costante. La ragione di tutto ciò sta nella trasparenza dell’acqua
marina che diffonde la radiazione ad onda corta su un grande volume di
acqua, nelle correnti e nel movimento superficiale che determinano un rapido e
vasto rimescolamento complessivo, nella forte evaporazione superficiale che
richiede un’enorme quantità di energia e nella capacità termica dell’acqua che è
eccezionalmente elevata.
Fig.2.36: bilancio energetico per l’oceano (Oke, 1987).
Non è facile dire quale sia la rugosità superficiale del mare, visto il suo continuo
moto ondoso, a sua volta influenzato dal trasferimento di quantità di moto.
Questa constatazione fa supporre che z 0 non possa essere una caratteristica assoluta
del mare, ma sia in qualche modo il risultato di un’interazione dinamica con
lo stato dell’atmosfera. Ciò è stato confermato sperimentalmente, avvalorando la
celebre relazione di Charnock (1955):
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dove a risulta pari a circa 0.018. La relazione di Charnock sottolinea il fatto che
la rugosità superficiale esercitata dalla superficie marina è dipendente dal flusso
di quantità di moto (che a sua volta è dipendente dalla rugosità, originando la
controreazione che avevamo ipotizzato).
Il profilo verticale della velocità del vento nelle situazioni adiabatiche (le più
comuni in ambiente marino) dipende da z 0 , dalla quota z a cui si misura il vento
e dal movimento di deriva u s (velocità di drift) caratteristico della superficie mari-