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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————Prima di stimare la covarianza tra la concentrazione del gas F e w sarà necessario sincronizzare i duesegnali, cosa che porta alla relazione seguente:in cui:1w'F ' =N − KN∑ − ki=1w'i F '−Ki[10.53a]K= τ / ∆t= τ f[10.53b]LLcFrequentemente, quando è necessario usare il metodo ECM per stimare il flusso verticale di un gas inagrometeorologia (per esempio vapor d’acqua, CO 2 , O 3 ) è necessario affiancare sensori differenti che,per quanto singolarmente di dimensioni ridotte, determinano un volume di misura complessivoabbastanza grande. Come già detto al punto 10.2.1.5, ciò può costituire un problema serio e la relazione(10.46) pone un limite superiore alla distanza che separa i sensori. Se tecnicamente non è possibilerispettare tale relazione, sicuramente la stima delle covarianze ed in particolare la stima del flussoverticale di gas sarà affetto da un errore. La tecnica spettrale qui presentata può valutare, anche inquesto caso, l’errore più probabile e può consentire di determinare la correzione da apportare allecovarianze. In Moore (1986) e in Ribmann e Tetzlaff (1994) si possono trovare i dettagli checonsentono di realizzare praticamente queste correzioni.10.2.1.7 Stima dei parametri della turbolenza dello Strato SuperficialeLa conoscenza della matrice di Varianza-Covarinza del vento e dei vettori di covarianza tra lecomponenti del vento e la temperatura ed eventualmente anche altre variabili scalari consente ladeterminazione diretta dei flussi turbolenti e nelle relazioni (12.22)÷(12.24) è stata presentata ladefinizione standard dei flussi turbolenti. In questo paragrafo considereremo più in dettaglio quali sono iproblemi pratici che si incontrano nella stima di tali parametri.La velocità di frizioneNella Letteratura scientifica coesistono molte definizioni differenti di velocità di frizione u * . In Weber(1999) sono discusse nel dettaglio le principali definizioni proposte ed utilizzate e le loro implicazionipratiche. Riferendoci a Weber (1999) e Stull (1988), il flusso verticale totale dello Sforzo diReynolds (flusso turbolento di quantità di moto) è un vettore τ con componenti:τxz= −ρu'w'τ = −ρv'w'[10.55]yzIl suo modulo è dato da:cioè:2 2[ τ ] 1 2xz τ yzτ = +[10.56a]2τ = ρu *[10.56b]una volta definita la velocità di scala u * (velocità di frizione) come:u⎢⎣⎡ +2 2*= u'w'v'w'⎤⎥⎦1 4[10.56c]————————————————————————————————————————- 438 -