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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————della variabile u. Tuttavia, come evidenziato molto bene in Bendat e Piersol (1986), Stull (1988) eKaimal e Finnigan (1994), prima di arrivare alla determinazione della DFT è necessario realizzare unaserie di azioni volte al condizionamento del segnale originario. La procedura di condizionamento delsegnale prevede i seguenti passi operativi:1. despiking2. detrending3. taperingDespikingIl segnale discreto u i nella maggioranza dei casi pratici sarà stato ottenuto da un anemometro sonico oda un termometro veloce, come una termocoppia o una termoresistenza sottile; in tutti questi casi, permolte ragioni differenti, è possibile che occasionalmente si siano introdotti nel segnale degli spikes, cioèdei picchi di durata brevissima e di ampiezza molto superiore ai valori naturali presentati dal segnale.Fra le tante possibili cause di ciò possiamo annoverare i disturbi elettromagnetici indotti nella catena diacquisizione ed anche cause naturali, come l’effetto della pioggia che raggiunge gli emettitori e iricevitori di un anemometro sonico. Sta di fatto che è praticamente impossibile avere segnali totalmenteprivi di spikes. E’ interessante però verificare che cosa comporta la presenza di uno spike. Se, peresempio, considerassimo un segnale sempre nullo in cui si è infiltrato un solo spike e ne calcolassimo lospettro, invece di uno spettro completamente nullo, come dovrebbe essere lo spettro di un segnalecostante nel tempo, troveremmo lo spettro rappresentato nella Fig.10.4, in cui la densità spettrale allevarie frequenze risulta costante. Pertanto, la presenza di spikes nel segnale risulta del tutto equivalente(Stull, 1989) dal punto di vista spettrale alla contaminazione del segnale da parte di un rumore bianco.Dato che certamente siamo interessati ad eliminare questi contributi spuri alla densità spettrale, èconveniente che prima di realizzare la DFT di u i venga applicato una opportuna procedura didespiking, del tutto analoga a quella presentata a proposito del metodo di Eddy-Covariance.0.100.08Densità Spetrale0.060.040.020.000.0001 0.0010 0.0100 0.1000 1.0000 10.0000Frequenza (Hz)Fig.10.4: spettro di uno spike isolato.DetrendingCome abbiamo già avuto occasione di discutere a proposito del metodo di Eddy-Covariance, èabbastanza normale che nel segnale discreto u i sia presente un trend, cioè un’armonica con frequenzainferiore alla frequenza minima campionata (che è pari a 1/T). Che effetto ha nello spettro di u la————————————————————————————————————————- 478 -