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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
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• l’interrogazione periodica, l’acquisizione e la conversione analogico/digitale
dei segnali prodotti dai vari sensori analogici presenti,
• l’acquisizione dei segnali digitali, provenienti dai sensori digitali,
• la verifica di validità delle singole misure elementari acquisite,
• l'elaborazione dei vari dati elementari per ottenere i principali indicatori statistici
di interesse (principalmente valori medi, varianze, covarianze),
• la verifica della realisticità degli indicatori statici così ottenuti,
• la stima dei principali parametri che definiscono la turbolenza del PBL,
• la presentazione all’utente delle informazioni meteorologiche ottenute,
• l'archiviazione locale dei dati acquisiti e delle elaborazioni realizzate,
• la trasmissione delle elaborazioni realizzate.
Si consideri per semplicità una stazione meteorologica al suolo in cui non siano
presenti sistemi remote sensing. Una tale stazione, di regola, dovrebbe essere equipaggiata
sia con sensori di tipo tradizionale (a risposta lenta) che con sensori a
risposta veloce, in particolare l’anemometro ultrasonico. Compito di una stazione
meteorologica è l’acquisizione periodica e programmata dei segnali provenienti
dai sensori meteorologici della stazione, la loro elaborazione per ottenere i rispettivi
valori medi e gli altri parametri di interesse e la loro trasmissione ad un centro
di controllo. Ci sono due problemi insiti in questa definizione funzionale.
Il primo problema sta nel fatto che ciò che interessa è conoscere i valori medi delle
principali variabili meteorologiche e la loro variabilità nel tempo, descritta attraverso
appropriati parametri. E’ quindi fondamentale che il SW di stazione operi
tenendo conto del fatto che dovrà osservare i segnali meteorologici in una finestra
temporale di ampiezza T prefissata (periodo di mediazione, tipicamente 1 ora).
Durante questo periodo di tempo dovrà raccogliere i dati elementari dai vari
sensori presenti e, al termine del periodo, dovrà elaborarli, verificarne la validità,
archiviarli localmente e consentirne la trasmissione. Il SW deve quindi operare
un’elaborazione statistica dei dati elementari, ma perché tale elaborazione abbia
un senso statistico, è necessario che il numero di campioni elaborati sia sufficientemente
elevato.
Da qui sorge il secondo problema. Il numero dei campioni di segnale considerati
dipende dalla frequenza f c a cui vengono interrogati i sensori (frequenza di campionamento).A
sua volta tale frequenza di campionamento dipende dalla velocità
di risposta dei vari sensori. Normalmente i sensori presenti in una stazione
meteorologica sono sia di tipo veloce che di tipo lento e ciò richiede, in generale,
due frequenze di campionamento differenti.Alla luce di quanto detto, il SW
di stazione opererà nel modo indicato nello schema a blocchi di Fig.2.64.Per i
dettagli relativi agli argomenti cui si riferisce la Fig. 2.64 si rimanda a Sozzi e al.
(2002). Qui ci si limiterà a trattare solo il problema dell’elaborazione primaria
dei dati meteorologici.