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

1. INTRODUZIONE AL PLANETARY BOUNDARY LAYER.—————————————————————————————————————Stabile (SBL) caratterizzato da una debole e sporadica turbolenza. Sebbene il vento al livello del suolodiventi frequentemente molto debole, in quota i venti possono diventare addirittura supergeostrofici,presentando un low level nocturnal jet. In questo strato stabile la turbolenza tende a venire soppressaanche se il jet produce uno shear che, a sua volta, genera turbolenza. Il risultato di tutto ciò sonoimprovvisi scoppi di turbolenza che possono rimescolare lo SBL.Al contrario del ML diurno, lo SBL non presenta un limite superiore ben definito e si allaccia al RL inmaniera molto smooth. In pratica la sommità dello SBL viene definita come quella quota in cuil'intensità della turbolenza è inferiore ad una piccola frazione del valore assunto in superficie o come lostrato di atmosfera con il maggior gradiente termico.Gli inquinanti emessi nello SBL si disperdono relativamente poco in senso verticale e più rapidamente insenso orizzontale, dando luogo in situazioni di vento debole a tipiche oscillazioni orizzontali chiamatemeandering. La ridotta estensione verticale del SBL può produrre però interessanti (e spessopericolose) situazioni nella dispersione degli inquinanti dalle ciminiere. Se la ciminiera da cui fuoriesconoi fumi emette ad una quota superiore all'estensione verticale del SBL (o, che è lo stesso, i fumi per laspinta di galleggiamento superano tale quota) si ha una situazione per cui il pennacchio di fumogalleggia al di sopra del SBL senza essere in grado di raggiungere il suolo e quindi producendo livelli diconcentrazione al suolo praticamente nulli. Al contrario, se la sorgente emittente è molto vicina al suolo,la ridotta capacità disperdente dello SBL determina l'instaurarsi di fenomeni di forte inquinamentoatmosferico. A volte due ciminiere vicine, però con caratteristiche di emissione molto differenti (unacon fumi poco galleggianti e l'altra con fumi molto galleggianti), possono avere ripercussioniprofondamente differenti sul livello di inquinamento al suolo.Ci può essere lo SBL anche di giorno ogni qualvolta il suolo è più freddo dell'aria sovrastante, situazionespesso presente durante avvezioni di aria calda sul suolo freddo (fronti caldi) o nei pressi delle coste.1.2.3.3 Il ciclo giornaliero del PBLRiassumendo quanto visto ai punti precedenti, si nota un evidente ciclo giornaliero nello stato del PBL.Prima del sorgere del sole, il profilo verticale della temperatura potenziale è tipicamente notturno equindi presenta una costante crescita con la quota, soprattutto nelle immediate vicinanze del suolo doveil gradiente è massimo. Questo gradiente positivo di temperatura potenziale indica che il PBL è ovunquestaticamente stabile ed in questa situazione sono presenti solo piccoli vortici dovuti allo shear, originatinelle immediate vicinanze del suolo e poco estesi sulla verticale. Lo strato da essi occupato è indicatoanche in questo caso come Strato Superficiale (SL). Un modo grossolano per quantificarlo dal profiloverticale della temperatura potenziale è individuare l’estensione dello strato verticale a maggiorgradiente termico: questa sicuramente è l’estensione massima dello strato superficiale notturno.Dopo il sorgere del sole inizia l’apporto energetico esterno ed inizia ad instaurarsi la situazioneconvettiva diurna con un'estensione verticale del PBL costantemente in crescita in funzionedell’integrale dell’energia radiante giunta al suolo. Nelle prime ore convettive, però, si può assistere adun fenomeno particolare. Pennacchi di fumo emessi nella notte al di sopra dello strato stabile e che gligalleggiavano (lofting) sopra poco dispersi per la ridotta turbolenza incontrata, vengono raggiunti daithermals dovuti al riscaldamento diurno e vengono violentemente incorporati nei moti discendenti deidowndraft, raggiungendo quindi il suolo dove generano situazione di elevata concentrazione locale.Questo è il ben noto fenomeno della fumigazione.—————————————————————————————————————- 33 -