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

MODELLI DI TIPO STAZIONARIO
Questo confronto è stato fatto per due sorgenti di differente quota di emissione. In
tale Figura sono state usate le consuete variabili adimensionali; va ricordato che col
simbolo Zs si intende il rapporto zs/zi. Si vede immediatamente come la (4.99) sia
in grado di realizzare simulazioni molto più vicine ai dati sperimentali rispetto a
quanto previsto con un modello Gaussiano. Ciò è un’ulteriore conferma della realisticità
della teoria presentata nel rappresentare le situazioni altamente convettive e
le sorgenti che emettono a quote relativamente elevate.
Dispersione verticale da sorgenti al suolo.
Il problema principale che si incontra nel trattare la dispersione degli inquinanti
entro il SL è la non omogeneità verticale della turbolenza. E' quindi necessario
adottare metodi differenti per simulare la dispersione degli inquinanti.
Il primo metodo, decisamente più semplice, è quello di adottare una formulazione
completamente Gaussiana, in cui però il parametro di dispersione σ z sia dato dalla
correlazione seguente (Deardorff e Willis, 1985):
dove:
Nella relazione (4.100a) sono riconoscibili alcuni termini già incontrati in precedenza:
• il primo termine in parentesi è il limite per tempi tendenti a zero della teoria statistica
e tiene conto della dispersione verticale iniziale causata dal valore di σw alla
quota di emissione;
• il secondo termine in parentesi è quanto previsto dalla teoria di Yaglom, che è
applicabile quando la quota di emissione tende a zero;
• il terzo termine è quanto la Teoria della Similarità prevede in condizioni tendenti
all’adiabaticità.
Un altro modo per modellizzare la dispersione degli inquinanti nel SL è usare la
Teoria della Diffusione con chiusura K (Van Ulden, 1978, Nieuwstadt e Van Ulden,
1978 e Gryning e al., 1983). Questo metodo presenta però la forte limitazione di
essere in grado di simulare la dispersione degli inquinanti solo a brevi distanze.
Secondo tale approccio si risolve l’equazione della diffusione, assumendo che il
flusso verticale di materiale sia dato da:
dove K è la diffusività turbolenta.Van Ulden ottenne una espressione analitica per
C y che dipende dalla friction velocity, dalla lunghezza di Monin Obukhov, dalla rugosità
superficiale e dalla distanza sottovento. La validità di tale approccio non si
estende oltre una distanza sottovento di circa 800 metri.
Dispersione Laterale.
La dispersione laterale è sicuramente di forma gaussiana e la deviazione standard
che la caratterizza è della forma (4.11a). Le correlazioni semiempiriche presentate
al punto 4.1.2.2 sono quelle che normalmente vengono impiegate nella pratica
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