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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
non è semplice garantire la misura del gradiente di temperatura con una precisione
sufficiente a consentire una determinazione realistica dei parametri che
caratterizzano la turbolenza del SL.
A priori, disponendo di più quote di misura, si potrebbe ottenere la stima dei
parametri della turbolenza del SL dal solo profilo di temperatura e velocità del
vento. I metodi di stima così individuati prendono il nome di metodo dei profili.
In particolare Nieuwstadt (1978) ha discusso un metodo di identificazione dei
parametri del SL a partire dal profilo della velocità media del vento e dal profilo
della temperatura potenziale, mentre in Lo (1979) è stato presentato un metodo
analogo, basato sulla conoscenza del solo profilo verticale del vento. In Sozzi
e al. (2000) è stato sviluppato un nuovo metodo per la stima dei parametri del
SL, sempre basato sul solo profilo della velocità media del vento, particolarmente
specializzato al caso in esame e che può essere implementato anche in un sistema
di acquisizione in tempo reale.Vista la complessità formale di questi metodi, si
rimanda per i dettagli ai riferimenti citati.
2.9.2.4 Metodi Flux-Variance
Anche se l'Eddy-Covariance è il metodo principale impiegato per la stima dei
parametri della turbolenza del SL, non sono rari i casi in cui lo strumento necessario
a questa tecnica, cioè l’anemometro sonico, risulti indisponibile o impossibile
da installare. Una situazione tipica è quella in cui non ci sia un’adeguata alimentazione
elettrica, cosa che è la regola quando si realizzano campagne sperimentali
in siti particolarmente disagiati. Un secondo caso tipico è costituito da
campagne sperimentali che richiedono molti punti di misura. Equipaggiare tutti
questi punti di misura con strumentazione compatibile con il metodo ECM
potrebbe richiedere uno sforzo finanziario incompatibile con le risorse disponibili.Tutto
ciò spinge quindi ad individuare tecniche alternative che siano basate
su sensori relativamente economici, richiedano un’alimentazione elettrica molto
contenuta e siano affidabili nella stima dei parametri del SL. Da queste esigenze
sono nate le diverse tecniche note col nome di Flux-Variance, spesso differenti tra
loro, ma tutte accomunate da una unica filosofia: sfruttare, per la determinazione di
H 0 e u*, le Relazioni di Similarità di alcune variabili meteorologiche, soprattutto ma non
esclusivamente quelle relative alle varianze. Anche se questa famiglia di metodi presenta
un interesse applicativo notevole, non è questa la sede per un loro esame.
Si rimanda chi fosse interessato a Sozzi e al. (2002) ed alla bibliografia ivi citata.
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2.9.3 Determinazione dell’altezza del PBL
Il PBL presenta caratteristiche profondamente differenti se si trova in condizioni
convettive o in condizioni stabili e quindi è opportuno suddividere la trattazione
nei due casi estremi.Vale la pena comunque sottolineare una circostanza
importante: la definizione dell’estensione di questo strato dipende molto dai
fenomeni che si vogliono considerare. Chi studia la fisica del PBL,in fondo non
è interessato a definire una generica estensione verticale del PBL, ma piuttosto è
interessato a definire con la maggior precisione possibile:
• nel caso convettivo, la sommità dello Strato Rimescolato (ML) e dello strato di
Entrainment (EL), che presentano proprietà fisiche differenti;
• nel caso stabile, l’estensione verticale dello strato sede di rilevante turbolenza
atmosferica (ovviamente di origine meccanica) e, separatamente, quella dello
strato di inversione, che rappresenta e quantifica il raffreddamento radiativo del
sistema.