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

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————rotazione e questa che può sembrare una limitazione ha stimolato fin dal principio una serie di possibilisoluzioni tecniche. La prima soluzione è costituita da un’elica montata sopra un vane che la mantieneparallela alla direzione del vento. Questa soluzione, (Fig.9.15) è ancora estremamente attuale ed èmolto impiegata sia in postazioni di tipo aeronautico che nelle normali postazioni meteorologiche.La soluzione tecnica più famosa, a tutti nota come Gill propeller UVW, è in realtà la soluzione tecnicapiù logica: il vento è un vettore che può essere decomposto in tre componenti cartesiane ortogonali,quindi era logico costruire un sistema di bracci tra loro perpendicolari (un sistema di riferimentocartesiano ortogonale, insomma), uno verticale, gli altri orizzontali, alle cui estremità era posta un’elicache misurava la componente del vettore vento lungo la direzione del singolo braccio (Fig.9.16). Questogeniale apparato, dotato di eliche molto leggere, ha lo sviluppo della fase pionieristica degli studimicrometeorologici.Fig.9.16: anemometro ad elica triassiale.Basi fisiche del funzionamento di un anemometro ad elicaL’effetto fisico utilizzato dall’anemometro ad elica è la portanza generata dal moto relativo di unprofilo alare e di un fluido. Di solito, il numero delle pale delle eliche usate per gli anemometri è pari a 2,3 o 4, anche se il tipico anemometro Gill è a 4 pale con un profilo alare e con un diametro dell’elica di115 mm. E’ uno strumento tipicamente lineare e la sua risposta caratteristica ha una forma del tipo:u = h ⋅ kω+[9.34]xu mindove ω rappresenta il modulo della velocità di rivoluzione, u min è la soglia di attivazione, k è lacostante che interviene nella formula che descrive il profilo dell’elica in sezione ed h un’opportunacostante sperimentale. Se il vento è allineato con l’asse di rivoluzione dell’elica, l’equazione di motodello strumento è:( )dΩT ω=dtI[9.35]———————————————————————————⎯⎯————————- 345 -