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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
La generazione di bolle calde o thermals ed il loro innalzamento nel PBL fa sì che
il profilo verticale della temperatura potenziale media in situazioni convettive abbia una
forma ben precisa, come quella riportata in Fig.2.9.
Fig. 2.9: profilo verticale diurno di temperatura potenziale virtuale
(Città del Messico 20/5/1992, 12LT)
Come si nota, sono distinguibili alcuni strati tipici. Il primo strato, relativamente sottile,
si estende dal suolo ad una quota di circa un centinaio di metri e prende il
nome di Strato Superficiale (Surface Layer, SL). In esso la temperatura potenziale
diminuisce con la quota, evidenziando uno stato di instabilità statica. È questo lo
strato in cui si ha la formazione e la prima evoluzione delle strutture termiche
coerenti ed in cui sono concentrati la maggior parte degli effetti di shear.
Ricordando quanto detto, in presenza di un gradiente negativo di temperatura
potenziale, una particella d’aria (in questo caso un thermal), liberata nei pressi del
suolo con una data velocità iniziale, abbandona la propria posizione iniziale acquisendo
un moto ascensionale sempre più veloce. Questo strato rappresenta quindi
una specie di catapulta per il flusso verso l’alto di particelle di aria e quindi di quantità
di moto, di calore, di umidità e di inquinamento.
Al di sopra è presente un ulteriore strato caratterizzato da una temperatura potenziale
praticamente costante, corrispondente ad una situazione di adiabaticità statica.
Tale strato prende il nome di Strato Rimescolato (Mixed Layer, ML).È questo lo strato
in cui le strutture coerenti hanno il loro massimo sviluppo. Una particella che
raggiunge il ML dal SL non incontra ostacoli al proprio moto ascensionale, salvo
la resistenza aerodinamica.
Al di sopra del ML, però, i vortici cominciano a perdere energia e contemporaneamente
inizia un processo di infiltrazione dell’aria proveniente dagli strati superiori
che partecipa alla rapida dissoluzione dei vortici convettivi. Lo strato di PBL
in cui ciò avviene è indicato come Strato di Entrainment ed è caratterizzato da un
forte gradiente positivo di temperatura potenziale. Una particella d’aria che lo rag-
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