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

MODELLI DI TIPO STAZIONARIO
nio di calcolo) che risulta sovrapposto al territorio che si intende studiare.Tale reticolo
necessariamente dovrà essere riferito ad un sistema fisso di assi cartesiani
ortogonali (sistema geografico) le cui coordinate orizzontali siano (X,Y). Se in un
dato periodo la direzione di provenienza del vento è pari a ϕ e se una generica
sorgente puntuale si trova nel punto di coordinate (X s ,Y s ), allora la distanza sottovento
e la distanza trasversale a tale sorgente di un generico nodo della griglia di
coordinate (X,Y) è data dalle relazioni seguenti:
Nella relazione gaussiana compare la velocità media del vento U e ciò evidenzia
immediatamente il primo grande limite del Modello Gaussiano Plume. E' immediato
constatare l'incapacità del modello a tener conto della variabilità del profilo
verticale della velocità del vento, oltre che dell'eventuale variazione verticale della
sua direzione di provenienza. Mentre su quest'ultimo punto poco si può fare e
nella pratica si adotta la direzione che il vento assume o al suolo o ad una quota
prossima a quella della caminiera (se è possibile misurarla o stimarla), per quanto
riguarda la velocità del vento si può fare molto di più. In teoria si potrebbero
impiegare le relazioni di Similarità sviluppate a questo scopo (si veda per questo
quanto detto al Capitolo 2 ed in particolare la relazione di Similarità per il profilo
verticale della velocità media del vento), ma molto spesso l'applicazione dei
modelli di questo tipo avviene in situazioni in cui la conoscenza della turbolenza
atmosferica è decisamente molto limitata e condensata nelle Categorie di Stabilità
di Pasquill. In questi casi sono state sviluppate relazioni semiempiriche (US-EPA,
1987) che consentono di estrapolare la velocità del vento misurata ad una quota
z r , alla quota del baricentro h m mediante una relazione di potenza del tipo:
dove p dipende dalla Categoria di Stabilità e dal tipo di territorio considerato.
Normalmente si trattano due situazioni tipiche, la situazione rurale applicabile a
territori privi di costruzioni civili e industriali, e la situazione urbana vera e propria.
In questi due casi p, dedotto sperimentalmente nelle varie situazioni di stabilità,
è riportato in Tab.4.1 (Hanna e al., 1982).
Tab.4.1: variazione del coefficiente p con la Classe di stabilità ed il tipo di suolo.
Perché la (4.6) o la (4.7) siano effettivamente usabili per il calcolo della concentrazione
di inquinante al suolo dovuta ad una sorgente puntiforme è necessario
esplicitare sia la forma funzionale delle deviazioni standard della dispersione in
senso orizzontale e verticale, sia il metodo con cui valutare la quota di livellamento
del pennacchio. Questi sono gli argomenti che ci accingiamo a trattare
nei prossimi paragrafi.
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