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

MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI
che possano essere impiegati nelle normali operazioni di controllo della qualità
dell’aria. Per questo sono stati studiati e messi a punto modelli di maggiore semplicità
e di minori richieste di calcolo che, però, fossero in grado di fornire ricostruzioni
attendibili della distribuzione dell’inquinamento entro un canyon urbano.
Qui di seguito vengono i modelli di questa famiglia più utilizzati nella pratica
corrente.
9.1.2.1 Il modello STREET
Uno dei primi modelli semplificati ad essere sviluppato ed impiegato nella pratica
corrente del controllo dello stato della qualità dell’aria fu il modello
STREET (Johnson e al., 1973), derivato empiricamente dalle misure di inquinamento
rilevate nelle strade di San José e di St. Louis. Esso assume che all’inquinamento
dovuto alle emissioni dal traffico automobilistico locale (contributo
stradale C s ) si venga a sommare all’inquinamento presente nell’aria che scorre
sopra la città a livello dei tetti (contributo di background C b ):
Il contributo stradale è direttamente proporzionale alla emissione locale degli autoveicoli
Q (tasso di emissione di una sorgente lineare, g•m•s -1 ) ed inversamente
proporzionale alla velocità del vento U misurata alla quota dei tetti. Se l’angolo
tra la direzione del vento e l’asse del canyon è superiore a 30° e se nel canyon sono
presenti N linee di traffico parallele, sono state derivate due relazioni per il calcolo
della concentrazione:
• per il lato leeward:
• per il lato windward:
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in cui:
• K è una costante empirica (≈7),
• u s è una velocità di scala che tiene conto del movimento dell’aria indotto meccanicamente
dal traffico autoveicolare (u s ≈ 0.5 ms -1 ),
• h 0 è una quota caratteristica che tiene conto del rimescolamento iniziale di
inquinante operato dal movimento degli autoveicoli (h 0 ≈ 2 m),
• x i e z sono rispettivamente la distanza orizzontale e verticale del punto ricettore
dalla i-esima linea stradale del canyon,
• Q i è il tasso di emissione lineare delle linea di traffico i-esima,
• H e W sono la dimensione verticale e trasversale del canyon.
Queste relazioni partono dalla constatazione che, con un vento sopra i tetti circa
perpendicolare all’asse del canyon, si viene sviluppando una circolazione elicoidale
entro il canyon stesso per la quale gli inquinanti emessi dalle linee di traffico
vengono trasportati verso il lato leeward mentre il lato windward è soprattutto
esposto al background ed all’inquinamento derivante dal ricircolo interno indotto
dal vortice. Il modello predice, quindi, maggiori concentrazione al lati leeward
che al lato windward.