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

LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
dove con α si è indicato il coefficiente effettivo di albedo, che tiene conto anche
dall’effetto dovuto all’angolo di elevazione solare.
2.3.2 la Radiazione ad onda Lunga
2.3.2.1 La Radiazione Atmosferica
Il PBL è un corpo caldo e che emette nell’infrarosso. E’ quindi una sorgente volumetrica
distribuita la cui descrizione matematica è molto complessa, soprattutto
per la presenza di tre gas particolarmente abbondanti: il vapor d’acqua, l’anidride
carbonica e l’ozono. La complessità deriva sia dal fatto che tali gas hanno emissività
specifiche diverse al variare della lunghezza d’onda della radiazione, sia dal fatto
che normalmente la loro distribuzione spaziale è diversa da gas a gas.Limitatamente
al PBL, mentre l’anidride carbonica ha in generale una distribuzione spaziale abbastanza
uniforme, per quanto riguarda invece l’ozono, la sua presenza dipende da
quanto sia marcato l’inquinamento fotochimico. Un discorso a parte va fatto per il
vapor d’acqua. Per prima cosa va rilevato che tale gas ha le principali sorgenti proprio
alla superficie terrestre ed inoltre che alla sommità del PBL molto spesso ci
sono forti concentrazioni di acqua (sia in fase solida, che liquida e gassosa) sotto
forma di nubi. Questi tre gas non esauriscono tutti i problemi che si incontrano
nella modellizzazione della Radiazione ad onda lunga. Ci sono situazioni in cui
l’inquinamento atmosferico è molto forte (come nel caso di grandi aree urbane o
di grandi centri industriali) con la presenza di un numero rilevante di sostanze
inquinanti di vario genere. Ovviamente tutte queste sostanze contribuiscono a
complicare la distribuzione della radiazione ad onda lunga. La trattazione teorica
della distribuzione spaziale dei flussi ascendenti e discendenti della radiazione ad
onda lunga è di una formidabile complessità. Per i dettagli si rimanda a Pielke
(1984) e Liou (1992).
Di notevole interesse pratico è la radiazione ad onda lunga che giunge al suolo. Essa
può essere adeguatamente misurata, come si dirà in seguito, ma può anche essere
determinata con l’aiuto di alcune correlazioni semiempiriche basate su parametri
facilmente misurabili. Un primo gruppo di correlazioni parte dalla considerazione
che R lw0 è calcolabile mediante la legge di Stefan-Boltzmann:
dove T è la temperatura dell’aria nei pressi del suolo e ε a è l’emissività dell’atmosfera.
Questi metodi si differenziano l’uno dall’altro in base al tipo di correlazione
impiegata per esprimere l’emissività. Se si ipotizza che l’emissività dipenda solo
dalla tensione di vapore e (mb), da T(K) e dalla copertura nuvolosa N, una correlazione
molto usata è (Pluss e Ohmura,1997):
Molto usata nei processori meteorologici a servizio dei principali modelli di dispersione
degli inquinanti in atmosfera è la relazione proposta da Holtslag e van
Ulden (1983), derivante dalla rielaborazione di quanto riportato in Swinbank
(1963), Paltridge e Platt (1976) e Idso e Jackson (1969).Tale correlazione dipende
da T e da N nella semplice maniera seguente:
dove i coefficienti c 1 e c 2 valgono rispettivamente 5.31 •10-13 e 60 (Holtslag e van
Ulden, 1983).
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