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

MODELLI DI TIPO STAZIONARIO
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omogenea e stazionaria, porta ad una relazione formalmente identica alla (3.12d)
e quindi ancora una volta di tipo gaussiano. Queste deduzioni analitiche sono
state ottenute risolvendo le equazioni base euleriana e lagrangiana in condizioni
altamente idealizzate e quindi apparentemente molto lontane dalla realtà, tuttavia
il fatto che un modello basato su tali considerazioni sia stato realizzato e
usato, spesso con successo, sta a dimostrare che questo approccio in molte occasioni
può essere considerato un’accettabile rappresentazione della realtà.
Vanno premesse, comunque, fin da subito, alcune considerazioni relative alla reale
applicabilità di un tale modello. Perché il modello Gaussiano Plume possa fornire
previsioni sufficientemente attendibile della distribuzione spazio-temporale
della concentrazione degli inquinanti è necessario che:
• il territorio che si sta considerando sia privo di orografia significativa e sia morfologicamente
uniforme (non ci devono essere grosse discontinuità nel tipo di
suolo, cosa che avviene per esempio quando esiste un centro abitato di ragguardevoli
dimensioni nel mezzo di una pianura a prevalente destinazione
agricola);
• le sorgenti che emettono l’inquinante siano costituite da ciminiere sufficientemente
elevate;
• tali sorgenti emettano con continuità inquinanti chimicamente non reattivi;
• le condizioni meteorologiche varino molto lentamente nello spazio e nel
tempo;
• la turbolenza del PBL sia sufficientemente lontana dalla convettività.
Tali limitazioni potrebbero sembrare particolarmente restrittive e, a prima vista,
il modello Gaussiano Plume parrebbe totalmente inapplicabile nelle situazioni
reali.Viceversa il suo lungo utilizzo ha mostrato che, se si accetta un certo grado
di approssimazione, le previsioni che esso fornisce possono costituire un’utile
base conoscitiva per una prima comprensione dei fenomeni in atto.
4.1.1 Formulazione base del Modello Gaussiano Plume
Al Capitolo precedente è stata dedotta la formulazione base del Modello
Gaussiano Plume a partire sia dall'approccio Euleriano che da quello Lagrangiano.
Maggiori dettagli su ciò possono essere trovati in Rote(1980). E’ tuttavia interessante
notare come tale formulazione possa anche essere derivata in maniera
del tutto semiempirica. Si immagini di essere in condizioni praticamente stazionarie,
cioè in situazioni in cui le condizioni atmosferiche non varino apprezzabilmente
nel tempo sia per quanto riguarda le variabili medie (come per esempio
la velocità e la direzione del vento) sia per quanto riguarda la turbolenza del
PBL. Si ipotizzi, inoltre, di considerare un territorio completamente piatto, senza
ostruzioni di alcun genere e senza discontinuità (in cui, per esempio, non esista
un’interfaccia terra-acqua, in cui il suolo sia sempre dello stesso tipo, ecc.) Si
consideri poi una ciminiera elevata (tipicamente alta un centinaio di metri) che
emetta con continuità un generico inquinante chimicamente non reattivo con
un tasso di emissione Q (g •s-1 ) costante nel tempo. E’ la situazione tipica delle
ciminiere di alcune centrali termoelettriche o degli impianti di termoutilizzazione
dei rifiuti solidi urbani. Immaginiamo inoltre di realizzare una fotografia
che evidenzi la forma del pennacchio di fumo che esce da essa.Tale fotografia,se
fatta di prima mattina o al tramonto, in una giornata con vento abbastanza teso,
sarà sicuramente molto simile a quanto illustrato in Fig.4.1.