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

6. LA STRUTTURA DEL PBL IN CONDIZIONI DI OMOGENEITÀ SUPERFICIALE.——————————————————————⎯⎯—————————————• il primo elemento è la turbolenza presente in una piccola zona di atmosfera a contatto col suolo,turbolenza originata principalmente dalla shear del vento. Se si è interessati a questo fenomeno, equesto è il caso quando l’obiettivo è, per esempio, la dispersione degli inquinanti, è inevitabile cheper altezza del SBL si intenda l’estensione dello strato di atmosfera in cui è rilevabile dellaturbolenza. Pertanto le definizioni corrette saranno h e h R . Tale quota in qualche modo risentiràdelle forzanti al suolo (la friction velocity in particolare), anche se a tali forzanti non potràadeguarsi velocemente come nel caso convettivo (in cui in pratica si assiste ad un adeguamentopressoché istantaneo). Ad una data situazione al suolo (per esempio ad un dato valore di u * ) sisvilupperà della turbolenza che si propagherà verso l’alto lentamente e non è detto che si raggiungamai una situazione di equilibrio, soprattutto se le condizioni al suolo variano molto velocemente.• il secondo elemento è il raffreddamento dell’aria, conseguenza del forte e progressivoraffreddamento del suolo. La situazione è molto differente dalla precedente, visto che il suolo puòsolo raffreddarsi e si raffredderà prevalentemente in maniera radiativa. In questo caso non è tantola situazione al suolo che determina l’estensione verticale a cui si è propagato il raffreddamento,quanto piuttosto il tempo trascorso dal termine dell’immissione di energia nel suolo (in ultima analisiil tempo dal tramonto). Pertanto quello a cui si assiste è un progressivo aumento col tempo dellospessore di atmosfera h i interessata da questo raffreddamento. All’inizio della notte, soprattuttocon velocità del vento elevata, h potrà essere maggiore di h i , mentre nelle ultime ore della notte,soprattutto con venti deboli, potrebbe essere vero il viceversa. In quest’ultimo caso fino alla quota hsarà presente della turbolenza, mentre a quote superiori, anche se inferiori ad h i la turbolenza saràassente.Ovviamente questa è una semplificazione del fenomeno, anche se un’interazione tra turbolenza eraffreddamento radiativo, in effetti, esiste.Fig. 6.12: due profili reali di temperatura potenziale nel NBL stabile (da Garratt, 1992)Da quanto detto non è facile dire quanto possa valere h e l’unica maniera semplice per la suadeterminazione è l’analisi dell’eco del SODAR. In Fig.6.13 è presentato l’andamento temporaledell’eco (quello che normalmente viene chiamato il facsimile) in cui, per ragioni tecniche, il tempocresce da destra a sinistra; per una sua interpretazione si ricordi che tanto più una parte del facsimile èscura, tanto maggiore è l’eco di ritorno e tanto più elevata è la turbolenza.Se si focalizza l’attenzione sulla parte scura inferiore, risulta evidente uno strato turbolento vicino alsuolo dello spesso massimo di 200 metri che ha inizio al tramonto e persiste per l’intera notte e questo èproprio l’altezza h cercata. In realtà nella figura sono presenti altre zone scure a quote più elevate, cheperò rappresentano solo una situazione locale di brezza di mare.⎯⎯———————————————————————————————————- 226 -