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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
parte destra della figura. Semplici considerazioni geometriche portano alle relazioni
seguenti:
dove a = sin -1 (Vn/c). I due tempi di trasmissione sono quindi diversi. Se emettitore
e ricevitore dispongono di orologi sincronizzati, noto l’istante di emissione
dell’impulso e dato l’istante in cui esso raggiunge il ricevitore, è possibile ricavare
per differenza il tempo netto di propagazione. Da queste relazioni si ha che:
relazione lineare tra la differenza dei reciproci dei tempi di propagazione e la
componente V d (direzione parallela al percorso acustico), con una sensibilità
dipendente solo dalle caratteristiche costruttive dello strumento. Questa relazione
è l’ideale per la definizione di un anemometro e la precisione che attualmente
si può raggiungere è di 0.01 m/s. La composizione di tre strutture di questo tipo,
poste ortogonali tra loro o sghembe, ma non complanari, definisce un vero anemometro
triassiale, nella configurazione attuale. Senza entrare nei dettagli, si può
dimostrare che con tale apparato è anche possibile ottenere il valore della temperatura
sonica:
che, con un errore ridottissimo (±0.1°C) può essere equiparata alla temperatura
virtuale.Pertanto, l’anemometro ultrasonico non solo è in grado di misurare la
velocità del vento (tridimensionale se l’apparato è tridimensionale) ma anche la
temperatura e quindi è logico dire che un tale apparato è un anemometro - termometro
sonico.
Attualmente esistono in commercio due classi distinte di anemometri ultrasonici.
• anemometri biassiali realizzati semplificando drasticamente l’elettronica del
signal processing e disegnati per rilevare le due componenti orizzontali del
vento e quindi dedicate alla sostituzione della classica coppia anemometro a
coppe/vane nella misura standard della velocità e direzione del vento orizzontale;
• anemometri triassiali, attualmente i più utilizzati in Micrometeorologia e costituiti
concettualmente da tre sistemi monoassiali opportunamente organizzati
geometricamente (Fig.2.59). La precisione della misura di temperatura è dell’ordine
di 0.01°C e quindi un tale sistema consente di ottenere non solo le
componenti medie della velocità del vento e la temperatura virtuale (con qualche
cautela, come si vedrà nel seguito), ma anche e soprattutto le deviazioni
standard delle tre componenti del vento e della temperatura, la matrice di
varianza covarianza delle componenti del vento (da cui è immediato dedurre
la velocità di frizione) e la covarianza tra componenti del vento e temperatura
virtuale, da cui è immediato la determinazione del flusso turbolento di calore
sensibile.
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