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

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8. MODELLI NUMERICI DEL PBL—————————————————————⎯⎯——————————————convettiva le radiazioni (solare globale e netta). In pratica questo schema risulta fortemente correlatocol Flux Richardson Number che, come si è visto, è un ottimo indicatore della turbolenza complessivadel PBL. In pratica il metodo di determinazione della Categoria di Stabilità Atmosferica opera nel modoseguente:• per un generico periodo considerato (generalmente un’ora) si consideri la velocità del vento e laRadiazione Solare Globale (se il periodo è diurno) o la Radiazione Netta (se il periodo è notturno);• per tutte le situazioni diurne la Categoria di Stabilità Atmosferica verrà determinata mediante latabella a doppia entrata riportata in Tab. 8.3;• per tutte le situazioni notturne la Categoria di Stabilità Atmosferica verrà determinata mediantela tabella a doppia entrata riportata in Tab. 8.4;Vento Radiazione Solare Globale (W/m 2 )(m/s) >700 700÷540 540÷400 400÷270 270÷140 -20 -20 ÷ -40 < -40< 2 D F F2 ÷ 3 D E F3 ÷ 5 D D E5 ÷ 6 D D D> 6 D D DTab. 8.4: schema per la determinazione della Categoria di Stabilità Atmosferica nelle orenotturne.Molti sono stati i tentativi fatti per mettere in relazione la Categoria di Stabilità Atmosferica con iparametri caratteristici della turbolenza del PBL. I risultati più celebri sono quelli prodotti da Golder(1972) e riassunti in Fig.8.5. Da essa si nota come in effetti sia possibile stabilire una sorta di relazionetra la Categoria di Stabilità Atmosferica, la rugosità superficiale (rappresentata da z 0 ) e la lunghezza diMonin-Obukhov (L), anche se tale relazione non è certamente biunivoca.Golder (1972) ha inoltre tentato di ottenere una relazione che consentisse una stima di L a partire dallaconoscenza della Categoria di Stabilità Atmosferica. La relazione ottenuta è la seguente:10L = a + b log( z )[8.75]—————————————————————————————————————- 309 -
8. MODELLI NUMERICI DEL PBL—————————————————————⎯⎯——————————————dove i coefficienti a e b dipendono dalla categoria di Stabilità Atmosferica come indicato in Tab.8.5.L’ultimo aspetto relativo alla descrizione della turbolenza del PBL è la sua estensione verticale. Tutti imodelli di dispersione stazionari (di vecchia e nuova generazione) richiedono la conoscenza di z i . Ladeterminazione di tale parametro nelle ore diurne si può realizzare senza particolari problemi nel modoseguente:• con uno dei metodi presentati al Cap.10 si stima l’evoluzione oraria di u * e H 0 ,• riferendoci a quanto riportato nel Cap.6, si può stimare z i o col metodo termodinamico o con ilmetodo di Gryning-Batchvarova.Per quanto riguarda l’altezza del PBL stabile, sempre nel Cap.6 sono state riportate correlazioni utili peruna sua stima, una volta noto u * e H 0 .Categoria di stabilità abAtmosfericaA -0.096 0.029B -0.037 0.029C -0.002 0.018D 0. 0E 0.004 -0.018F 0.035 -0.036Ta. 8.5: coefficienti per la relazione tra lunghezza di Moni-Obukhov e Categoria di Stabilità.Fig.8.5: relazione tra Categoria di Stabilità Atmosferica, lunghezza di Monin-Obukhov (L) erugosità superficiale z 0 .A conclusione di questo paragrafo, va detto che la realisticità delle simulazioni operate da un modello didispersione degli inquinanti in aria (anche se di tipo stazionario) è fortemente legata alla realisticità delladescrizione della turbolenza del PBL. Non è quindi sorprendente che quando in un modello stazionario sieliminano le Categorie di Stabilità Atmosferica e si introduce una descrizione della turbolenza del PBLbasata su u * e H 0 la realisticità della simulazione aumenti.—————————————————————————————————————- 310 -
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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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5.ANALISI SPETTRALE DELLA TURBOLENZ
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6. LA STRUTTURA DEL PBL IN CONDIZIO
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7. IL PBL IN SITUAZIONI SUPERFICIAL
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