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

1. INTRODUZIONE AL PLANETARY BOUNDARY LAYER.—————————————————————————————————————Circa mezz’ora prima del tramonto i thermals cessano di formarsi, consentendo un decadimento dellaturbolenza nello strato precedentemente rimescolato. Lo strato d'aria che ne risulta è spesso dettostrato residuale (Residual Layer, RL) dato che le sue variabili di stato sono inizialmente le stessedello strato rimescolato. Il RL ha una stratificazione termica circa neutra e così la turbolenza è circauguale in tutte le direzioni; è per questo che i pennacchi emessi nel RL tendono a disperdersi con unageometria conica (coning). Il contenuto di vapor d'acqua spesso si comporta come gli inquinanti nonreattivi. Ogni giorno, del vapor d'acqua può evaporare dal suolo e restare entro i RL. Nei giornisuccessivi dalla sommità del ML può avvenire una reintroduzione di aria umida che porta allaformazione di nubi non giustificabili a livello di mesoscala. Variabili come la temperatura potenzialevirtuale, normalmente diminuiscono leggermente durante la notte; tale diminuzione avviene in modocirca uniforme in tutto il RL che quindi presenta sempre un profilo termico circa adiabatico. Pertanto,il RL non è a diretto contatto del suolo. Durante la notte si assiste alla crescita, in prossimità delsuolo, di uno strato stabile che costantemente modifica la base del RL. Così il RL non è realmenteinteressato dal trasporto di proprietà meteorologiche relazionate al suolo.La Fig.1.19 schematizza molto chiaramente l’evoluzione giornaliera del PBL. Da essa si notachiaramente che dall’alba al tramonto si assiste ad un progressivo accrescimento della zona convettivadel PBL (costituita dal SL, dal ML e dallo strato di entrainment). Il limite superiore di tale strato èspesso chiamato altezza di rimescolamento convettiva (z i ). Nelle ore notturne, invece, la struttura delPBL è molto più complessa e ciò che risulta più evidente è la presenza di uno strato turbolento diorigine meccanica presso la superficie terrestre. Tale strato, pur avendo un’individualità minore rispettoallo strato convettivo diurno, è comunque individuabile ed il suo limite superiore, normalmente indicatocol simbolo h m , viene comunque denominato altezza di rimescolamento meccanica.Mezzogiorno Tramonto Mezzanotte AlbaMezzogiornoFig.1.19: evoluzione giornaliera tipica del PBL ( da Stull, 1989).1.3 INTRODUZIONE ALLA TURBOLENZA DEL PBLPer chiarire il concetto di turbolenza si consideri, come esempio, l’evoluzione temporale della velocitàdel vento riportata in Fig.1.20.—————————————————————————————————————- 34 -