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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————in particolare non è necessario impiegare sensori a risposta rapida, dato che quello che serve a questafamiglia di metodi è solo il valore medio (in un periodo di mediazione dell’ordine dell’ora). In questocaso è molto più importante la precisione dei sensori piuttosto che la loro velocità di risposta.La Teoria della Similarità di Monin Obukhov sviluppata per il SL ha permesso di determinare, tral’altro, delle Relazioni Analitiche che mettono in relazione i profili verticali di velocità media del vento, ditemperatura potenziale medie e di umidità media con i parametri descrittori della turbolenza del SL.Anche se tali relazioni sono già state riportate in precedenza, le riscriviamo qui di seguito nell’ipotesi,spesso verificata, in cui sia trascurabile la presenza del displacement height:uθq( z)u ⎪⎧⎛ ⎞⎪⎫* z ⎛ z ⎞ ⎛ z0⎞= ⎨ln ⎜⎟ − ΨM⎜ ⎟ + ΨM⎜ ⎟⎬k ⎪⎩ ⎝ z0⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L ⎠⎪⎭[10.94a]−θz0hT ⎪⎧⎛ ⎞⎛ ⎞⎪⎫* z ⎛ z ⎞ z0h= ⎨ln⎜⎟ − ΨH⎜ ⎟ + ΨH⎜ ⎟⎬k ⎪⎩ ⎝ z0h⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L ⎠⎪⎭[10.94b]− q z0qq ⎪⎧⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ z ⎞⎪⎫*⎨ ⎜ z ⎟ z0q= ln − Ψ ⎜ ⎟ + Ψ ⎜ ⎟QQ⎬k ⎪⎩ ⎝ z0q⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L ⎠⎪⎭[10.94c]( z) ( )( z) ( )Nel Cap. 4 sono state presentate le correlazioni che esprimono le funzioni universali Ψ M , Ψ H e Ψ Q edall’inizio del capitolo sono state illustrate le tecniche per la determinazione pratica di z 0 , z oh e z oq . Daqueste relazioni si vede immediatamente come sia possibile costruire due metodi indiretti per ladeterminazione dei parametri della turbolenza. Il primo si riferisce alle situazioni, che si incontrano piùfrequentemente nella pratica, in cui sia disponibile la misura del valor medio della velocità del vento,della temperatura e della umidità a due quote diverse. In effetti ciò che si richiede è in qualche modolegato al gradiente di tali variabili ed è per questo che un tale metodo prende il nome di Metodo delGradiente (GM). Il secondo, invece, prevede la disponibilità di una torre meteorologica in cui simisurino una o più di tali variabili a più di due livelli. Più che di un gradiente, questo metodo ha bisognodi un vero e proprio profilo e per questo il metodo che ne risulta si può indicare col nome di Metododei Profili (PM).10.2.3.2 Il metodo del GradienteIl metodo dei gradienti (GM) è sicuramente il metodo indiretto più noto e più utilizzato per la stima deiparametri della turbolenza del SL. Come detto, tale metodo richiede la conoscenza:• della velocità media del vento u 1e u2alle quote z 1 e z 2• della temperatura potenziale media θ3e θ4alle quote z 3 e z 4• dell’umidità media dell’aria q5e q6alle quote z 5 e z 6Dalle relazioni di Similarità (10.94) si ha che:u ⎪⎧⎪⎫*⎛ z1⎞ ⎛ z1⎞ ⎛ z2⎞∆u= u1 − u2= ⎨ln ⎜⎟ − ΨM⎜ ⎟ + ΨM⎜ ⎟⎬k ⎪⎩ ⎝ z2⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L ⎠⎪⎭[10.95a]T ⎪⎧⎪⎫*⎛ z3⎞ ⎛ z3⎞ ⎛ z4⎞∆θ= θ3 − θ4= ⎨ln⎜⎟ − ΨH⎜ ⎟ + ΨH⎜ ⎟⎬k ⎪⎩ ⎝ z4⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L ⎠⎪⎭[10.95b]————————————————————————————————————————- 455 -