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

8. MODELLI NUMERICI DEL PBL—————————————————————⎯⎯——————————————essere parametrizzata con uno dei metodi presentati nel Cap. 3.Ci sono poi molti modelli di PBL che prevedono tecniche più complesse volte a ricostruiredinamicamente il Bilancio Energetico Superficiale. Se da un lato questa strategia elimina la necessità diconoscere le misure di u * , H 0 e H E , dall’altro richiede una conoscenza dettagliata delle caratteristichedel suolo e della sua copertura vegetale, informazioni spesso difficili da acquisire. Oltre a ciò, talitecniche portano alla scrittura di un modello di Bilancio Energetico Superficiale composto da equazionidifferenziali e/o equazioni algebriche non lineari che aumentano inesorabilmente i tempi di calcolo. InGarratt (1992) sono presentati ulteriori dettagli sull’argomento.8.2 I MODELLI DIAGNOSTICI8.2.1 GENERALITÀPer modello di PBL diagnostico si intendo una classe eterogenea di modelli che non prevedono didescrivere l’evoluzione temporale delle variabili meteorologiche, ma solo la loro distribuzione spaziale adogni istante di interesse, sulla base di un numero ridotto di leggi fisiche e soprattutto sulla base di uninsieme sufficientemente ricco di misure sperimentali. A prima vista un modello di tipo diagnosticopotrebbe sembrare un puro e semplice sistema di interpolazione spaziale, anche se, come vedremo,questa visione risulta decisamente riduttiva. La sua applicazione principale (attualmente molto estesa) èla preparazione dei campi meteorologici per i modelli di simulazione della dispersione degli inquinanti inatmosfera di media ed alta complessità, come i modelli a particelle Monte Carlo ed i modelli fotochimicidi tipo euleriano nonché l’inizializzazione del campo di vento per i modelli prognostici di PBL. Lapreferenza che viene data (quando possibile) a modelli di questo tipo deriva dal fatto che essi sonomolto più semplici e veloci rispetto ai modelli meteorologici di tipo prognostico. In pratica, una voltadisponibili delle misure meteorologiche di vario genere nei pressi del suolo (normalmente entro il SL) e,possibilmente anche il profilo verticale delle principali variabili medie (come il vettore vento e latemperatura) in alcuni punti della zona che si intende indagare, un generico modello di tipo diagnostico sioccupa di ricostruire i dettagli spaziali dei vari campi di interesse. La metodologia seguita dai differentimodelli diagnostici non è generale e neppure consolidata e spesso si deve adattare alla tipologia di datimeteorologici disponibili. Qui di seguito presenteremo i dettagli normalmente seguiti per la ricostruzione:• del campo tridimensionale del vento,• del campo di temperatura e di umidità,• del campo delle principali caratteristiche che definiscono la turbolenza atmosferica,Anche se nella presentazione che faremo non si tiene conto di fenomeni avvettivi, tuttavia non èimpossibile tenerne conto in maniera soddisfacente.8.2.2 IL MODELLO DI RICOSTRUZIONE DEL CAMPO DI VENTO A DIVERGENZA NULLA(MASS-CONSISTENT MODEL)8.2.2.1 Le basi teoriche del metodoUna parte importante di un modello diagnostico del PBL è la ricostruzione del campo tridimensionale delvento medio ad un dato istante temporale sulla base della conoscenza di misure realizzate all’istanteconsiderato in alcuni punti della regione di interesse. Ciò si potrebbe realizzare semplicemente—————————————————————————————————————- 291 -