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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
dove:
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e R è il raggio di influenza della stazione che può essere scelto in modo da far sì
che la stazione pesi solo in zone aventi caratteristiche superficiali simili a quelle
presenti nella stazione di misura stessa. Questa tecnica è di semplice applicazione
ma poco adatta a tener conto di situazioni geograficamente molto complesse.
In Chino (1992) è stata presentata una strategia molto più complessa che qui
non riportiamo per semplicità.
2.10.2.2 Ricostruzione dei parametri caratteristici del PBL
Un elemento essenziale di un modello diagnostico è la sua capacità di ricostruire
i parametri caratteristici della turbolenza del PBL, cioè u*, H 0 e z i al suolo, in
tutti i nodi della griglia di calcolo corrispondenti alla frontiera inferiore. Per
poter ricostruire u* ed H 0 in tutti i nodi (i,j,0) è opportuno operare nella maniera
seguente. Dato che il campo di vento mass-consistent richiede il campo di temperatura
per poter definire in maniera corretta i moduli di precisione di Gauss,
la stima di questi parametri avverrà prima della ricostruzione diagnostica del
campo di vento. Con un meccanismo interpolativo come quello illustrato dalle
(2.143) è quindi possibile stimare in questi nodi la velocità del vento e la temperatura
cui si attribuisce una quota di misura pari a quella caratteristica delle
postazioni impiegate. A questo punto si considerano le misure di Radiazione
Solare Globale e si realizza l’interpolazione di tale variabile nei nodi considerati,
che dovrà essere poi corretta per tener conto adeguatamente della pendenza
del suolo riscontrata in questi nodi. A questo punto, impiegando il metodo di
Priestley-Taylor modificato e le relazioni di Similarità di Monin-Obukhov sarà
possibile ottenere in ogni nodo (i,j,0) il valore corretto per u* e H 0 .Per fare ciò,
è però necessario conoscere in ogni nodo un valore caratteristico di rugosità
superficiale z 0 che dovrà essere definito dall’utente del modello.
E’ poi necessario ricostruire l’altezza del PBL z i . Se le situazioni considerate sono
quelle notturne, in precedenza sono state presentate semplici relazioni diagnostiche
che ne consentono la determinazione a partire da valori noti di friction velocity
e di flusso turbolento di calore sensibile. Sfortunatamente per le situazioni
convettive non sono disponibili relazioni diagnostiche per il calcolo di z i ,ma solo
relazioni prognostiche.Va comunque rilevato che un modello diagnostico normalmente
opererà per un periodo di simulazione ragionevolmente lungo (parecchi
giorni), soprattutto se suo compito è fornire dati meteorologici a modelli di
simulazione della dispersione degli inquinanti in aria di media complessità. In tal
caso non sarà un problema innestare un calcolo prognostico di z i nelle situazioni
convettive, impiegando uno dei modelli presentati, come per esempio il
modello termodinamico o il modello di Gryning-Batchvarova. Entrambi sono
formalmente rappresentati da un’equazione differenziale ordinaria che può essere
facilmente integrata con metodi numerici standard.
2.10.2.3 Ricostruzione diagnostica dei campi scalari di interesse
I campi di interesse per un modello diagnostico di PBL dipendono dal suo
impiego. Se, per esempio, l’interesse è volto alla dispersione degli inquinanti in
atmosfera, i possibili campi da ricostruire sono legati alle necessità del modello
di dispersione impiegato. Se, per esempio, si prendesse in considerazione un
modello di tipo lagrangiano a particelle, i possibili campi di interesse potrebbe-