la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio
la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio
MODELLI DI TIPO STAZIONARIO • il pennacchio viene riflesso dal suolo, • il pennacchio viene riflesso dalla sommità del PBL (altezza di rimescolamento). Nella realtà, l'interazione del plume con queste due barriere è molto complessa. Il suolo è una barriera rigida e determina effettivamente una riflessione del plume, più o meno totale a seconda della natura dell'inquinante considerato e della superficie con cui viene in contatto. Alcuni inquinanti non vengono trattenuti dal suolo e quindi l'interazione del plume può essere considerata una vera e propria riflessione totale.Altri inquinanti, invece, una volta raggiunto il suolo, vengono coinvolti in una serie di interazioni col suolo stesso e con gli elementi biologici presenti, cosa che determina un loro allontanamento dal pennacchio.In tal caso si può parlare di riflessione parziale. Rimandando al Capitolo 8 che tratterà estesamente del fenomeno delle deposizioni, nel seguito si considereranno solo riflessioni totali. Fig.4.5: le riflessioni multiple di un plume stazionario (US-EPA,1995). Quando invece il pennacchio raggiunge la parte alta del PBL, si trova nella zona di entrainment, dove i vortici turbolenti hanno esaurito la loro forza ascensionale, dove hanno luogo infiltrazioni di aria dell'atmosfera libera e dove parte dell'aria del PBL fugge nell'atmosfera libera. E' intuitivo pensare che la sommità del PBL costituisca per il plume una barriera non molto dissimile da una barriera rigida, anche se non è da escludere una sua parziale penetrazione verso l'atmosfera libera. Per il momento immaginiamo che di fatto la sommità del PBL sia vista dal plume come una barriera rigida perfettamente riflettente secondo un meccanismo di riflessione 231
MODELLI DI TIPO STAZIONARIO di tipo ottico. La riflessione totale di un pennacchio sia al suolo che alla sommità del PBL può essere quindi simulata al pari della riflessione di un fascio di luce che si rifletta tra due specchi paralleli. Il complesso fenomeno di riflessioni multiple è illustrato in Fig.4.5. Semplici considerazioni analitiche, basate su un’analogia ottica, hanno portato alla relazione seguente (Modello a Riflessioni Multiple o delle immagini): dove Questa relazione costituisce il Modello Gaussiano Stazionario completo e generale per descrivere la dispersione degli inquinanti e con esso è possibile calcolare la concentrazione di inquinante in ogni punto dello spazio sottovento alla sorgente puntuale considerata. La serie di infiniti termini presenti nella (4.6b) tiene conto degli effetti di restrizione verticale subiti dal plume. Dal punto di vista computazionale la (4.6b) è molto critica, anche perché la sua convergenza spesso è molto lenta e quindi non è sempre immediato individuare a quale termine troncarla, pur mantenendo l’errore a livelli prefissati. E' stata proposto un metodo efficiente (Yamartino, 1977) che consente di esprimere in maniera chiusa il termine (4.6b).In pratica si ha che: • per σ z /z i ≤ 0.63, di tutti i termini della sommatoria presente nella (4.6b) si mantengono solo quelli aventi j = 0, ±1; • per 0.63 ≤σ z /z i ≤ 1.08 la (4.6b) è approssimata dalla relazione seguente: dove: • per σ z /z i >1.08, la (4.6b) viene approssimata da: Questo metodo approssima la serie infinita con un errore inferiore al 1.3%. Prima di continuare vale la pena fare un’ulteriore osservazione. Quando ci si allontana notevolmente dalla sorgente, l’insieme delle riflessioni multiple del plume col suolo e con l’altezza di rimescolamento produce di fatto un’omogeneizzazione verticale del plume stesso come indicato chiaramente dalla (4.6e). In Fig.4.6 è illustrata graficamente la dispersione del plume sia lungo la direzione trasversale al baricentro del pennacchio sia lungo la verticale: come si vede, la dispersione verticale risulta gaussiana nei pressi del punto di emissione e tende a 232
- Page 181 and 182: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 183 and 184: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 185 and 186: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 187 and 188: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 189 and 190: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 191 and 192: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 193 and 194: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 195 and 196: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 197 and 198: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 199 and 200: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 201 and 202: LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA
- Page 203 and 204: BIANCA
- Page 205 and 206: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 207 and 208: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 209 and 210: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 211 and 212: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 213 and 214: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 215 and 216: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 217 and 218: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 219 and 220: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 221 and 222: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 223 and 224: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 225 and 226: TEORIA DI BASE DELLA DISPERSIONE DE
- Page 227 and 228: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO 226 omo
- Page 229 and 230: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO il camm
- Page 231: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO f z è
- Page 235 and 236: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO nio di
- Page 237 and 238: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Proprio
- Page 239 and 240: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Questo
- Page 241 and 242: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO ⇒ Rel
- Page 243 and 244: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Tab.4.4
- Page 245 and 246: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO rise).
- Page 247 and 248: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO dove U
- Page 249 and 250: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO si ha:
- Page 251 and 252: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Terzo c
- Page 253 and 254: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO più di
- Page 255 and 256: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO ci e mo
- Page 257 and 258: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO peratur
- Page 259 and 260: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO quale t
- Page 261 and 262: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO • da
- Page 263 and 264: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO tuiscon
- Page 265 and 266: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Quando
- Page 267 and 268: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO che tie
- Page 269 and 270: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO dove Q
- Page 271 and 272: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO impiega
- Page 273 and 274: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO Il prim
- Page 275 and 276: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO 274 no
- Page 277 and 278: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO vertica
- Page 279 and 280: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO cioè l
- Page 281 and 282: MODELLI DI TIPO STAZIONARIO che pu
MODELLI DI TIPO STAZIONARIO<br />
• il pennacchio viene riflesso dal suolo,<br />
• il pennacchio viene riflesso dal<strong>la</strong> sommità del PBL (altezza di rimesco<strong>la</strong>mento).<br />
Nel<strong>la</strong> realtà, l'interazione del plume con queste due barriere è molto complessa. Il<br />
suolo è una barriera rigida e determina effettivamente una riflessione del plume, più<br />
o meno totale a seconda del<strong>la</strong> natura dell'inquinante considerato e del<strong>la</strong> superficie<br />
con cui viene in contatto. Alcuni <strong>inquinanti</strong> non vengono trattenuti dal suolo e<br />
quindi l'interazione del plume può essere considerata una vera e propria riflessione<br />
totale.Altri <strong>inquinanti</strong>, invece, una volta raggiunto il suolo, vengono coinvolti in una<br />
serie di interazioni col suolo stesso e con gli elementi biologici presenti, cosa che<br />
determina un loro allontanamento dal pennacchio.In tal caso si può par<strong>la</strong>re di riflessione<br />
parziale. Rimandando al Capitolo 8 che tratterà estesamente del fenomeno<br />
delle deposizioni, nel seguito si considereranno solo riflessioni totali.<br />
Fig.4.5: le riflessioni multiple di un plume stazionario (US-EPA,1995).<br />
Quando invece il pennacchio raggiunge <strong>la</strong> parte alta del PBL, si trova nel<strong>la</strong> zona di<br />
entrainment, dove i vortici turbolenti hanno esaurito <strong>la</strong> loro forza ascensionale,<br />
dove hanno luogo infiltrazioni di aria dell'atmosfera libera e dove parte dell'aria del<br />
PBL fugge nell'atmosfera libera. E' intuitivo pensare che <strong>la</strong> sommità del PBL costituisca<br />
per il plume una barriera non molto dissimile da una barriera rigida, anche<br />
se non è da escludere una sua parziale penetrazione verso l'atmosfera libera. Per il<br />
momento immaginiamo che di fatto <strong>la</strong> sommità del PBL sia vista dal plume come<br />
una barriera rigida perfettamente riflettente secondo un meccanismo di riflessione<br />
231
Change language