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

7. IL PBL IN SITUAZIONI SUPERFICIALI ETEROGENEE—————————————————————————————————————Come ci si avvicina alla canopy dall’alto, Sk u aumenta e Sk w diminuisce fino a raggiungere Sk u ilvalore +1 e Sk w il valore –0.6 ad una quota entro la canopy di circa 0.5h c . Questa combinazione di Sk ufortemente positiva e Sk w fortemente negativa ci suggerisce che la turbolenza è dominata da rafficheintermittenti dirette verso il basso.Nella Fig.7.33 è presentato il profilo verticale della temperatura potenziale virtuale media sia nelle orenotturne che in quelle diurne. Considerando il profilo diurno, si nota immediatamente che mentre soprala canopy il gradiente di temperatura potenziale risulta negativo, mentre entro la canopy il gradiente (inmodulo) si riduce velocemente fino ad annullarsi alla quota z/h c = 0.75. Al di sotto l’aria presentagradienti termici positivi. Pertanto, nelle ore diurne, entro la vegetazione si viene ad instaurare unostrato di aria stabile (dello spessore del dispacement height). Tuttavia se si considera la parte destradella figura, si nota che il profilo verticale di w 'θ'(normalizzato rispetto al valore assunto a h c ) è circanullo al suolo e cresce costantemente con la quota fino a raggiungere un valore costante sopra lacanopy. Siamo di fronte ad una situazione molto particolare perché alle quote inferiori a 0.75h cabbiamo un flusso di calore positivo con un gradiente termico positivo, cosa che richiederebbe uncoefficiente di diffusione turbolenta negativo (fisicamente non ammissibile). Siamo quindi di fronte adun flusso controgradiente non spiegabile con una chiusura di tipo K, ma spiegabile, come dettoprecedentemente dalla raffiche intermittenti discendenti. La situazione notturna è esattamentespeculare rispetto a quella diurna: il gradiente termico è positivo per quote superiori a 0.75 h c e negativaper quote inferiori, cosa che evidenzia uno strato di aria instabile vicino al suolo nelle ore notturne.Fig.7.33: tipici profili verticali di temperatura potenziale e di flusso di calore sensibile (Kaimal eFinnigan, 1994).Nella Fig.7.34 è presentato il profilo di umidità media e di w ' q', normalizzato rispetto al valore a h c .Come si può vedere l’umidità è estremamente elevata nei pressi del suolo e decresce rapidamente conla quota, mantenendosi quasi costante per buona parte della canopy. Per quanto riguarda il profilo diw ' q' , si può veder anche in questo caso che la presenza di un flusso controgradiente nella parteinferiore della canopy.Queste evidenze di controgradiente diurno sono ulteriormente evidenziate se si considerano i duenumeri di Richardson. Nella parte inferiore della canopy nelle ore diurne Ri assume valori positivi,evidenziando da parte dei gradienti uno stato di stabilità, anche se Ri f assume evidentemente valorinegativi, evidenziando a sua volta uno stato di instabilità. Ciò rappresenterebbe un evidente paradossoche può essere spiegato nel modo seguente. La situazione che si instaura nella parte inferiore dellacanopy è estremamente intermittente: si assiste all’incursione di grandi vortici che determinano flussi dicalore positivi (e quindi Ri f negativi) che però hanno durate limitate e sono intervallati da periodi di———————————————————————————————————————- 261 -