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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————Individuazione delle situazioni fortemente non stazionarieCi sono situazioni che sono ben lungi dall’essere stazionarie o quasi stazionarie ed è importante per lomeno riconoscerle dall’analisi dei dati raccolti. In Letteratura non sono molti i lavori di ricerca dedicati aquesto tema ed i metodi proposti sono sempre abbastanza soggettivi e di non semplice applicazione. InGiostra e Strafella (1995), Vickers e Mahrt (1997) e Foken e Wichura (1996) è possibile analizzarealcuni dei metodi proposti. Va comunque rilevato che, alla fine, tutti questi metodi fanno riferimento invarie forme al Test di Stazionarietà di Bendat e Piersol (1986).Come esempio, è interessante presentare sinteticamente il semplice test proposto in Foken e Wichura(1996). Consideriamo una serie di due variabili, per esempio la componente w del vento e latemperatura potenziale virtuale θ v in un periodo di mediazione T. Con la (10.23) è semplice stimare lacovarianza w 'θ ' . Se si divide T in M parti uguali, ognuna con N/M misure, è sempre possibile con lav(10.23), stimare le M covarianze w 'θ' v kproprie di ciascun intervallo k = 1,M. A questo punto sicalcoli:M1w'θ ' v ≡ ∑ w'θ ' v k[10.72]M − 1k=1Se tra w 'θ 've w 'θ 'vesiste una differenza di più del 30%, la situazione che si sta analizzando non èstazionaria. Questo test è esageratamente restrittivo ed è meglio farlo dopo un detrending lineare deisegnali originari.10.2.1.10 Metodologia per la utilizzazione pratica del metodo Eddy-CovarianceSupponiamo di utilizzare veramente il metodo ECM per stimare i parametri caratteristici dellaturbolenza del SL. In questo caso è necessario poter disporre di un insieme di apparati che loconsentano. Supponiamo inoltre di assemblare una stazione con:• un igrometro a risposta rapida di tipo open path al kripton che misura l’umidità assoluta dell’aria he invia, con un’uscita analogica, il segnale elettrico direttamente all’anemometro sonico;• un anemometro sonico che, mediante una uscita digitale, fornisce con frequenza di campionamentof (per esempio 20Hz) sia i dati delle tre componenti del vento (u,v,w) che la temperatura T s e laumidità assoluta (che non ha misurato direttamente, ma ha acquisito dall’igrometro e hasincronizzato con le proprie misure);• un computer che, mediante una porta seriale, prende tutti i dati prodotti dal sistema sonico e liimmagazzina in files orari.Quando si mette a punto la stazione, è importante scegliere correttamente la quota di misura. Al punto10.2.1.2 sono stati presentati gli elementi importanti per verificare che la quota di misura stia sopra unIBL che eventualmente si sia sviluppato sopravvento alla stazione. Inoltre, dato che in questa ipoteticastazione si trova anche un sensore come l’igrometro che misura in un punto differente dal volume dimisura dell’anemometro sonico, è importante verificare il rispetto della (10.46) che stima il limitesuperiore della distanza tra i differenti punti di misura. Se risultasse impossibile rispettare talelimitazione, sarà necessario, una volta ottenuta la stima del flusso turbolento di calore latente, effettuarela sua correzione con le tecniche spettrali presentate al punto 10.2.1.6. A questo punto sarà veramente————————————————————————————————————————- 444 -