Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

5.ANALISI SPETTRALE DELLA TURBOLENZA DEL PBL.—————————————————————⎯⎯——————————————Nel caso stabile, anche questa volta Olesen e al. (1984) e Moraes e Epstein (1987) hanno proposto deimodelli spettrali per le componenti u e v del vento. Il modello di Olesen si fonda su considerazioni deltutto analoghe a quelle che hanno portato alla formulazione dello spettro di w nelle situazioni stabili. Ilrisultato ottenuto è rappresentato dalle relazioni seguenti:fSufSu=α263u u22 3* ( 2πk)1 + 263 /=αv v22 3* ( 2πk) 1+32 ⋅ /⋅⋅32 ⋅⋅ ( n/Φm( ζ ))⋅ ( n Φm( ζ ))( n / Φm( ζ ))5( n Φ ( ζ ))m5 33⎛ Φ⋅⎜⎝ Φ⎛ Φ⋅⎜⎝ Φεmεm( ζ )( ζ )( ζ )( ζ )⎞⎟⎠⎞⎟⎠2 32 3[5.52a][5.52b]Il modello di Moraes ed Epstein , invece, è rappresentato dalle relazioni seguenti:in cui:fSu,vσf0uf0v( f )2u,v0.164 f=1+0.164= 0. 012Φ ε= 0. 045Φ εf0u,v( f f ) 5 30u,v[5.53a][5.53b][5.53c]5.4.2.3 Spettro della temperatura potenzialeLo spettro logaritmico della temperatura potenziale, opportunamente scalato, è presentato in Fig.5.6.Anche in questo caso sono evidenti delle caratteristiche che già abbiamo incontrato discutendo dellecomponenti orizzontali del vento, cioè la presenza di un inertial subrange e la forte dipendenza dallastabilità e dall’estensione verticale del PBL z i nella parte di spettro a bassa frequenza e nelle situazioniconvettive. Una volta fissata l’attenzione sulla situazione adiabatica, le situazioni stabili si trovano allasua destra (lo spettro risulta traslato verso le alte frequenze) e le situazioni convettive alla sua sinistra.Nelle situazioni convettive, seguendo Kaimal e Finnigan (1994) si ha che:dove:fSγ( f )α2 3θT −= n22 3 iT* ( 2π)N εγ =T−13θ2 −23*z i[5.54a][5.54b]Un’utile approssimazione di γ è la seguente (Kaimal e al. , 1976):γ⎧0.83⎪= ⎨ 2.1⎪⎩6.1( z z )( z z )i−43i3iz ≤ 0.5z0.5z≤ z ≤ 0.7z0.7z≤ z ≤ ziiii[5.54c]Sorbjan (1989) ha presentato per le situazioni convettive un modello spettrale molto più complesso a cuirimandiamo per ulteriori dettagli.———————————————————————⎯⎯————————————- 191 -