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

MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI
Un modo relativamente semplice per determinare il contributo locale è costituito
dal modello OSPM (Operational Street Pollution Model – NERI, Danimarca,
Hertel e Bercowicz, 1990).Tale modello è di tipo stazionario, praticamente gaussiano,
costruito in modo tale da tener conto del particolare campo di vento che
si viene ad instaurare all’interno del canyon. In particolare, il modello OSPM
considera la concentrazione C st come la somma di due contributi differenti:
• un contributo diretto C d che dipende dal trasporto operato dal vento,
• un contributo di ricircolazione C r che dipende dal trasporto e dalla diffusione
di inquinante nel vortice che si viene a creare entro il canyon
⇒ Determinazione del contributo diretto.
La teoria di base usata per determinare tale contributo è la formula gaussiana stazionaria
per una sorgente lineare. In particolare, il campo di emissione è quindi
schematizzato come un insieme di sorgenti lineari allineate perpendicolarmente
alla direzione del vento a livello stradale, di larghezza dx e con densità di emissione
pari a:
Il contributo alla concentrazione in un punto a distanza x dalla sorgente linea è
dato da:
dove u b è la velocità del vento a livello stradale e σ z (x) è il parametro di dispersione
verticale alla distanza sottovento x. Questa relazione viene integrata lungo
la traiettoria del vento a livello stradale, tenendo conto della direzione del vento,
dell’estensione della zona di ricircolazione e della larghezza della strada.
Se l’angolo tra l’asse del canyon e la direzione del vento è Φ, il vento al suolo nella
zona di ricircolazione forma un angolo Φ con l’asse stradale, anche se la componente
trasversale risulta riflessa. Fuori dalla zona di ricircolazione la direzione
del vento resta inalterata rispetto a quella posseduta alla quota dei tetti.
La lunghezza del vortice L vortex è stimata in due volte l’altezza dell’edificio sopravvento
H up .Per velocità del vento (alla sommità del canyon) inferiori a 2 ms -1 ,si
assume che L vortex decresca linearmente con la velocità. H up dipende dalla geometria
del canyon e dalla direzione del vento alla sua sommità. Eventuali aperture tra
edifici comporteranno che H up si annulli. La massima estensione della zona di
ricircolazione è pari al massimo tra la larghezza W del canyon e L vortex .Per un vento
obliquo e quando L vortex > W, l’estensione della zona di ricircolazione è pari a:
400
Esiste quindi un angolo Φ per cui l’estensione della zona di ricircolazione è inferiore
a quella del canyon.Per canyon con fattore di forma 1, questo angolo è di 30°.
Il parametro di dispersione verticale σ z è modellizzato assumendo che la dispersione
del plume sia governata unicamente dalla turbolenza meccanica σ w che si
ipotizza sia dovuta a due meccanismi distinti: il vento ed il traffico degli auto-