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

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7. IL PBL IN SITUAZIONI SUPERFICIALI ETEROGENEE—————————————————————————————————————Fig.7.39: canyon urbano (Oke, 1987).Fig.7.40: problemi di inquinamento in un canyon urbano (Oke, 1987).Sfortunatamente in una città gli edifici sono molti e ravvicinati e spesso creano dei veri e propri canyonentro i quali sono collocate le strade, che costituiscono le principali sorgenti di inquinamento cittadino.Se il canyon è molto largo, come nella parte (a) di Fig.7.39, quello che si nota è il normale vorticesottovento ad un edificio isolato e ciò ha luogo quando, detto H l’altezza dell’edificio e W la suadimensione orizzontale lungo la direzione del vento, H/W
7. IL PBL IN SITUAZIONI SUPERFICIALI ETEROGENEE—————————————————————————————————————completamente disaccoppiata dall’aria sovrastante, in cui si instaurano uno o due vortici, a voltepermanenti ed a volte intermittenti, che scambiano aria con l’atmosfera sovrastante mediante un deboleeffetto di entrainment. Questa situazione è la classica situazione che si riscontra nella maggior partedel centro cittadino delle più popolate città del mondo. Gli inquinanti emessi dagli autoveicoli entro ilcanyon vengono di fatto intrappolati in questa struttura producendo elevati livelli di inquinamentodell’aria. La situazione è quindi quella descritta nella Fig.7.40, in cui è mostrato anche il meccanismocon cui emissioni prodotte alla sommità di edifici elevati viene risucchiata dal canyon che si èinstaurato nelle loro vicinanze.La presenza o meno di vortici entro una canopy urbana dipende da molti fattori. Riassumendo quantoriportato da Yamartino e Wiegard (1986), Lee e Park (1994) e Baik e Kim (1999), si ha che:• la presenza o meno di vortici entro la canopy urbana dipende principalmente dall’angolo θ tra ladirezione del vento sopra la città e la direzione dell’asse del canyon. Solo venti con θ < 20° nondanno luogo a vortici entro il canyon;• la combinazione tra il coefficiente di forma del canyon (H/W) e la velocità media del vento al disopra dello stesso determina il numero di vortici che si vengono a generare. Per un coefficiente diforma pari a 1.5, una velocità media del vento sopra gli edifici di 1.2 m⋅s -1 già è in grado di produrreun vortice ed una di 3.7 m⋅s -1 di produrne due. Tali soglie si abbassano con l’aumentare delcoefficiente di forma del canyon;• nel caso della presenza nel canyon di un solo vortice, la componente u e w del vento entro il canyonrispettivamente trasversale e verticale rispetto all’asse del canyon possono essere ottenuti dalsemplice modello di Hotchkiss e Harlow (1973). se si utilizza il sistema di riferimento riportato inFig.7.41, si ha che:u0⎧u = ⋅ ⎨γ1−β ⎩1 − β γw = −uky⋅1 − β( 1 + ky)( )0⋅− β ⋅cos( 1−ky)γ( kx)⎫⎬⋅⎭sin( kx)[7.37a][7.37b]dove u 0 è la velocità media del vento al di sopra del canyon, k = π/W, β = exp(-2kH), γ =exp(ky) e y = z-H.zHWxFig.7.41: geometria di un canyon urbano.———————————————————————————————————————- 266 -
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RINGRAZIAMENTICome in quasi tutte l
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INDICE⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
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1. INTRODUZIONE AL PLANETARY BOUNDA
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2. MODELLO MATEMATICO DEL PBL.—
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3. ANALISI ENERGETICA DEL PLANETARY
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4. TEORIA DELLA SIMILARITÀ——
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6. LA STRUTTURA DEL PBL IN CONDIZIO
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