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

6. LA STRUTTURA DEL PBL IN CONDIZIONI DI OMOGENEITÀ SUPERFICIALE.——————————————————————⎯⎯—————————————d’aria con ostacoli presenti al suolo possono indurre fenomeni ondosi che si propagano verso l’alto. Unavolta raggiunta una quota dove la frequenza N BV determinata dai valori locali di galleggiamento e digradiente di temperatura potenziale eguaglia la propria frequenza caratteristica, vengono riflessi verso ilbasso e questo continuo fenomeno di riflessione col suolo e con la parte superiore del PBL alla fineproduce una serie di fenomeni ondosi ad andamento orizzontale sovrapposti gli uni agli altri a frequenzecaratteristiche differenti come in effetti indicato dall’eco del SODAR. Abbondante e complicata è laletteratura che tratta l’argomento e si rimanda a Stull (1988) per ulteriori dettagli. Quello che èestremamente interessante è riconoscere la presenza di un’onda di gravità e quindi saperne riconoscerel’influenza sul flusso di quantità di moto e di calore. In effetti, se consideriamo una generica variabilemeteorologica, circa il 20% della sua varianza totale in una situazione stabile in cui si è instaurato unfenomeno ondoso deriva proprio da quest’ultimo. Un modo per rilevarne la presenza è l’analisi dellospettro delle componenti orizzontali del vento e della temperatura potenziale. Come evidenziato da Nai-Ping e al. (1983), la presenza di un’onda di gravità monocromatica fa si che lo spettro appaia comequello riportato in Fig.6.15.101BuoyancySubrange GapInertialSubrangef S(f)0.1-2 slope0.010.001WaveSource-2/3 slope0.001 0.01 0.1 1 10f (Hz)Fig: 6.15: rappresentazione di uno spettro contaminato da onde di gravità.In un tale spettro risultano evidenti le zone seguenti:• una zona a bassa frequenza che, nello spettro f⋅S(f) è individuabile come una zona piatta;• una zona a frequenze intermedie in cui sono prevalenti gli effetti di galleggiamento sui vorticiancora di relativamente grande dimensione (buoyancy subrange). In questo caso f⋅S(f)diminuisce come f -2 . Questa diminuzione continua fino al raggiungimento di un valor minimo da cuila densità spettrale ricresce fino a formare un massimo relativo. Questa zona spettrale si collocaattorno a 10 -2 Hz e la presenza di questo chiaro minimo evidenzia un caratteristico spectral gap.Questa situazione è tipica di situazioni in cui sono presenti onde di gravità con una frequenzapropria (wave source) vicina alla frequenza di inizio di questa zona spettrale;• una zona inerziale, caratteristica di tutti i vortici di piccole dimensioni ormai simmetrici, del tuttoanaloga a quella che si incontra nelle situazioni in cui sono assenti le onde di gravità.Pertanto, la presenza di uno spectral gap entro la zona di può essere ritenuto un chiaro indizio dipresenza di un’onda di gravità.⎯⎯———————————————————————————————————- 230 -