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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
La misura di z 0m è rappresentativa di quanto hanno incontrato sopravvento le masse
d’aria in avvicinamento al punto di misura, pertanto è possibile e normale che tale
parametro vari con la direzione di provenienza del vento. Questa considerazione rende
quindi necessario realizzare una stima di rugosità con la (2.130bc) per ogni direzione
di provenienza del vento. Sperimentalmente si nota che, se si considerassero
N misure relative alla medesima direzione di provenienza del vento, dalla (2.130b)
si otterrebbero in generale N valori differenti di z 0m a causa degli inevitabili errori
di misura. Sarà quindi indispensabile caratterizzare ogni singola direzione di provenienza
del vento con un valore caratteristico di z 0m , che potrà essere o il valor medio
delle stime realizzate o, meglio, la loro mediana. Ovviamente, non si potranno considerare
veramente tutte le possibili direzioni di provenienza del vento, quindi sarà
necessario suddividere l’intero orizzonte attorno al punto di misura in settori.Tale
scelta può essere la più varia possibile e dovrà essere adeguata alle caratteristiche
morfologiche del territorio. Nel caso di un territorio piano e regolare, una scelta
opportuna potrà essere per esempio quella di suddividere l’intero orizzonte in un
numero (generalmente 8 o 16) di settori angolari regolari centrati sulle direzioni
cardinali.
Se invece di un anemometro tradizionale, fosse disponibile alla quota z un anemometro
ultrasonico in grado (con la tecnica Eddy-Covariance, di cui si tratterà nel
seguito) di stimare non solo u, ma anche u*, H 0 e z/L, allora (Sozzi e al., 1998) si
può usare direttamente la relazione di Similarità per il profilo verticale del vento nel
SL senza preoccuparsi delle condizioni di stabilità. In questo caso, infatti, si ha che:
In pratica, si opererà come indicato in precedenza, con la differenza che invece di
considerare solamente le situazioni adiabatiche, si potranno considerare, almeno in
teoria, tutte le situazioni misurate. In pratica è conveniente considerare solo situazioni
con velocità del vento superiore a 2÷3 m •s-1 , in modo da evitare di considerare
casi con |z/L| troppo elevato (o troppo convettivi o troppo stabili) per i quali
la correzione Ψ m (z/L) risulta eccessivamente alta. Quando è nota la misura della
velocità del vento ad N quote di misura z i e non si ha una stima di z/L (cioè quando
si usano solo anemometri tradizionali), si può comunque determinare z 0m .
Infatti, in condizioni prossime all’adiabaticità (in pratica, situazioni con velocità del
vento a 10 metri superiore a 5 m •s-1 ) si ha che per una generica quota z i vale la relazione:
che è una relazione lineare tra u j e ln(z j ) del tipo u j =a 0 +a 1 ln(z j ). Se si considerano
le N coppie (u j , ln(z j )) per tutte le quote di misura, l’applicazione del Metodo dei
Minimi Quadrati consente di determinare i coefficienti a 0 ed a 1 della retta di regressione,
legati a u* e z 0m dalle relazioni:
da cui si ottiene:
2.9.1.2 Determinazione del zero-plane displacement height
Il parametro d (zero-plane-displacement height) è di determinazione molto più difficoltosa.
Il modo più comodo ed approssimato quando si abbia a che fare con una
vegetazione di altezza uniforme h v ,è di porre, d=2/3 •h v. Determinazioni più pre-
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