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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
e la relativa deviazione standard sarà data da:
Dato che un anemometro triassiale consente la misura della componente del
vento v zj , il valore medio di tale componente sarà determinato dalla (2.128a) e la
relativa deviazione standard dalla (2.128b). Le covarianze fra le componenti orizzontali
del vento e la componente verticale potranno essere valutate mediante la
(2.128c).
2.9 STIMA DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA
Qui di seguito vengono presentati i metodi più utilizzati per stimare i parametri
caratteristici della turbolenza del PBL.Per prima cosa si concentrerà l’attenzione
sulla determinazione della lunghezza di rugosità e della zero-plane displacemenet
height (d) e si presenteranno i metodi più frequentemente impiegati per
la loro quantificazione a partire da diversi tipi di misura. Si considereranno, poi,
i parametri che caratterizzano la turbolenza del SL, come la velocità di frizione
u*, la temperatura di scala T*, il flusso turbolento di calore sensibile H 0 e la
lunghezza di Monin-Obukhov L (o meglio il parametro di stabilità z/L). Da
ultimo si introdurrà il problema pratico della determinazione dell’estensione
verticale del PBL convettivo e stabile a partire dalle misure che attualmente
possono essere realizzate in quota. Quest’ultimo argomento è il più delicato e
complesso e presenteremo in questa sede solo quei metodi che possono essere
applicati disponendo di misure meteorologiche realizzabili di routine.
2.9.1 Stima dei parametri di rugosità superficiale
Nelle Relazioni di Similarità del profilo verticale di velocità media del vento u,
di temperatura potenziale θ e di umidità q sono presenti i parametri di rugosità z om ,
z 0h e z 0q e la zero-plane dispacement height d che, globalmente, possono essere indicati
col termine parametri della rugosità superficiale.L’obiettivo che ci si pone è la
loro determinazione sperimentale. Innanzitutto, vengono presentati i metodi che
consentono la determinazione di z om e solo successivamente viene considerato d,
rilevante solo in presenza di vegetazione ad alto sviluppo verticale ed all’interno
della città. Per ulteriori dettagli sull’argomento e per quanto riguarda z 0h e z 0q si
rimanda a (Sozzi e al., 2002).
2.9.1.1 Stima della lunghezza di rugosità
Per la stima di z 0m sono stati proposti diversi metodi operativi a seconda delle
misure disponibili. Come primo caso, si ipotizzi di disporre ad una quota z
(entro il SL) della sola misura della velocità media del vento u e della relativa
deviazione standard σ u (ottenuta da un anemometro con caratteristiche dinamiche
adeguate). Se, si considerano solo situazione circa adiabatiche (in pratica situazioni
con velocità del vento superiore a 5 m •s-1 ), vale la Relazione di Similarità:
Ottenendo u* dalla relazione precedente, inserendola nella relazione di Similarità
del profilo verticale del vento, trascurando d e ricordando che Ψ m è nullo all’adiabaticità,
si ha:
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