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

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————presenti disomogeneità meccaniche e termiche, essa sarà soggetta alla diffusione. Se consideriamo unangolo θ rispetto alla direzione di propagazione dell’onda, la frazione di potenza acustica diffusa nelladirezione θ per unità di superficie è data dalla relazione seguente:22−1130.055⎡⎤2 Cv2⎛θ ⎞ CT⎛θ⎞dσ = cos θ ⎢ cos ⎜ ⎟ + 0.13 ⎥sin⎜ ⎟ dΩ[9.75]1 322λ⎣ c ⎝ 2 ⎠ T⎦ ⎝ 2 ⎠in cui λ è la lunghezza d’onda. Da questa relazione emergono tre considerazioni di fondamentaleimportanza:- l’energia acustica diffusa è somma di due termini, uno dovuto alle disomogeneità meccaniche(proporzionale a C V 2 ) e l’altro alle disomogeneità termiche (proporzionali a C T 2 );- entrambi i termini contengono la dipendenza da cosθ e ciò determina il fatto che non vi èdiffusione per θ = 90°, cioè nella direzione perpendicolare alla propagazione dell’onda;- il termine legato alle disomogeneità meccaniche include il fattore cos 2 (θ/2), il che significa che taletermine non produce diffusione a 180°, cioè nell’eco di ritorno non c’è informazione delledisomogeneità meccaniche.A questo punto è possibile delineare un possibile sistema in grado di determinare le disomogeneitàtermiche dell’atmosfera. Se un’antenna acustica invia brevi treni d’onda verso l’alto, la cui durata vienefissata usualmente tra 50 e 300 ms, e subito dopo la stessa antenna viene posta in ricezione, essariceverà gli echi provenienti dall’interazione del pacchetto acustico con l’atmosfera mentre questo sipropaga verticalmente. Tali echi vengono amplificati e corretti per tener conto della divergenza sfericadell’onda. L’intensità dell’eco viene quindi registrata in formato facsimile cioè l’eco ricevuto infunzione del tempo (e quindi della quota da cui proviene) viene riprodotto in una traccia verticale in cuila gradazione di grigio è funzione della intensità del segnale ricevuto. L’accostamento sequenziale diqueste tracce consente di visualizzare la struttura dell’atmosfera nella sua evoluzione temporale, inmodo simile alla visualizzazione del fondo marino e dei banchi di pesci nel caso dell’ecoscandaglio(Fig.9.49).Fig. 9.49: un esempio di fac-simile.———————————————————————————⎯⎯————————- 393 -