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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————z ≤ 0 . 1⋅δ[10.31c]( x f )Se non si conosce la rugosità superficiale, è possibile anche utilizzare il criterio seguente, moltopiù approssimato: z non può essere maggiore di x f /100.Fin qui si è considerato un IBL prodotto da un cambio di rugosità superficiale. Sfortunatamente sisviluppano IBL anche a causa di una differenza di temperatura e umidità superficiale; un caso tipico èl’IBL che si sviluppa nelle zone costiere. Alcune informazioni su ciò possono essere trovate al Cap. 7.10.2.1.3 Rotazioni del sistema di assi cartesianiUn’ipotesi che normalmente non si verifica nella realtà è che le linee di flusso del fluido siano regolari eche l’asse x rispetto a cui sono riferite le misure del sensore del vento sia diretto lungo la direzionemedia del flusso d’aria. In primo luogo è evidente che l’anemometro non può continuamente muovere ilproprio sistema di riferimento seguendo il costante variare della direzione media del vento e pertanto èinevitabile che le sue misure vengano realizzate rispetto ad un sistema di riferimento cartesiano fissonello spazio e nel tempo (il sistema di riferimento strumentale). Anche se tale sistema di riferimentopotrebbe essere qualsiasi, normalmente si impiega il sistema di riferimento meteorologico in cui x èdiretto nella direzione E-W (positivo verso E), y è diretto nella direzione S-N (positivo verso N) e znella direzione Basso-Alto (positiva verso l’alto). Il problema principale è che frequentemente le linee diflusso non sono né semplici né regolari, soprattutto in presenza di orografia, anche poco marcata.Quando capita ciò (e questa situazione è molto più comune di quanto si possa pensare) è necessariocercare un sistema di riferimento più appropriato. Una presentazione abbastanza dettagliata di questotema si può trovare in Kaimal e Finnigan (1994). Qui ne forniremo una presentazione semplice efinalizzata all’applicazione pratica del metodo ECM.E’ abbastanza intuitivo che un sistema di riferimento appropriato per analizzare le misure del ventopotrebbe essere un sistema di riferimento cartesiano locale (x,y,z) con l’asse x parallelo alla linea diflusso che passa per il punto di misura (linea di flusso che però cambia col tempo). In questo modo, seu è la componente istantanea rispetto a x, v è la componete rispetto a y e w è la componente rispetto az, u sarà esattamente uguale alla velocità media del vento nel punto di misura e v = w = 0 , quindi, lecomponenti cartesiane in questo nuovo sistema del vettore istantaneo vento nel punto di misura saranno( u + u',v',w').Dal punto di vista pratico (Sozzi e Favaron, 1996; Aubinet e al., 1998), tutto ciò si può realizzare nelmodo seguente. Se l’anemometro sonico misura rispetto al sistema di riferimento strumentale (x,y,z)orientato, per esempio, congruentemente con le convenzioni meteorologiche ed il valore istantaneo dellecomponenti del vento è rispettivamente u, v e w, nel sistema di riferimento strumentale sarà possibile2 2 2calcolare molto semplicemente u , v,w , u ' v',u'w',v'w', σu, σv, σw. Inoltre, sarà possibile realizzare leseguenti rotazioni degli assi di riferimento:• si realizza una prima rotazione degli assi x e y attorno a z, producendo un nuovo sistema x 1 , y 1 , z 1 .L’angolo di rotazione sarà:−θ = tan 1 ( vu)[10.32a]L’asse x 1 a questo punto si troverà nel piano definito da u e z e questa rotazione fa sì che v 1 = 0 .————————————————————————————————————————- 427 -