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

MODELLI DI TIPO STAZIONARIO
cioè la dimensione verticale del pennacchio cresce linearmente nel tempo. Quando, invece
t tende all’infinito, la (4.81a) assume la forma asintotica seguente:
secondo cui la dimensione verticale del pennacchio cresce parabolicamente. Il
problema insito in questa teoria è che essa si basa sul fatto che la turbolenza deve
essere omogenea ed isotropa.Viste le caratteristiche del PBL convettivo, ciò è
ragionevolmente vero solo per sorgenti elevate, cioè per sorgenti il cui baricentro
del pennacchio stia ad una quota superiore a 0.1h. Oltre a ciò, perché tali condizioni
teoriche siano abbastanza vicine a quelle reali, è necessario che la convettività
sia forte, cioè che – -z i /L > 4. In queste condizioni la Teoria della Similarità
e l'osservazione sperimentale affermano che:
e che il Tempo Lagrangiano di scala è dell'ordine di z i /w * . Se si considerano valori
tipici di PBL convettivi (w * dell’ordine di 2 m •s-1 e z i di circa 1500 m) si ha
che il tempo Lagrangiano di scala risulta dell'ordine di 750 secondi. Per tempi t
inferiori al Tempo Lagrangiano di scala si può applicare la relazione asintotica
sopra ricordata che, una volta posto t = x/U (U è la velocità media del vento),
porta a:
Introducendo, come si fa comunemente, la distanza adimensionale X definita
come:
tale relazione diventa:
che è risultata congruente con le osservazioni sperimentali effettuate in un PBL
altamente convettivo per sorgenti lontane dal SL (cioè per sorgenti elevate) che
presentano quindi un pennacchio che si disperde linearmente con la distanza sottovento.Va
sottolineato il fatto che tutto ciò è tanto più valido quanto più la turbolenza
è vicina all'omogeneità ed all’isotropicità. Sicuramente tale teoria non
può essere utile entro il SL dove è noto che esistono gradienti verticali significativi
della deviazione standard della componente verticale della velocità del vento,
cosa che non corrisponde certo ad una situazione di turbolenza omogenea.
Teoria della Similarità
Sulla base delle considerazioni fatte da Wyngaard e al. (1971) e da Yaglom (1972),
entro il SL ed in condizioni altamente convettive,caratterizzate cioè da -z i /L>50,
esiste un vasta porzione di Surface Layer (-L