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

10.STIMA DEI PARAMETRI DELLA TURBOLENZA ATMOSFERICA—————————————————————⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯————————nello strato rimescolato la temperatura potenziale media presenta un gradiente verticale praticamentenullo, tale equazione si riduce a:∂ θ∂t∂w'θ'= −∂z[10.172]Il significato di questa equazione è che, ad un generico istante, la variazione con la quota del flussoturbolento di calore sensibile è una costante e quindi che il suo profilo è lineare. Pertanto, se al postodella generica espressione per il flusso di calore sensibile locale si sostituisce una relazione lineare cheparte dal valore assunto al suolo e si riduce con la quota, si otterrà:σz3wg ⎛ z ⎞= 1.67w'θ ' 0 ⋅ ⎜1− ⎟T ⎝ h'⎠[10.173]in cui w'θ ' 0 è il flusso di calore sensibile al suolo e h’ è la quota a cui lo stesso si annulla. E’ statoinoltre dimostrato (Andrè e al., 1978) che σ 2 w presenta un massimo alla quota z = 0.3h 2 , dove h 2 è lasommità dello strato di entrainment e che tra h’ e h 2 vale la relazione h’=0.7h 2 . In pratica h’ è moltoprossima, ma in generale superiore, alla sommità del ML.Ritornando alla (10.173), si ha immediatamente che:σz3wgg z= 1.67w'θ ' 0 − 1.67 w'θ'0[10.174a]TT h'Postoga = 1.67w'θ '0T[10.174b]g 1b = −1.6⋅ w'θ '0T h'[10.174c]3la (10.174a) si trasforma in una relazione lineare tra σwz e z. Disponendo di misure SODAR di σ w avarie quote, è possibile determinare i coefficienti a e b mediante l’applicazione del Metodo dei MinimiQuadrati, ottenendo le grandezze incognite w'θ ' 0 ed h’. Dalla prima grandezza è immediato il calcolo diH 0 , dato da H 0 = ρC p w 'θ ' 0 , mentre dalla seconda è possibile una stima della sommità dello strato dientrainment h 2 .Va sottolineato che il metodo si applica solo in condizioni convettive e nel fare il best fitting dei datiSODAR conviene trascurare le prime quote (quelle più vicine al suolo) per eliminare indesiderati effettidovuti alla turbolenza meccanica. Questo metodo ha potenzialità estremamente limitate dato che puòessere applicato solo in situazioni convettive e che è in grado di stimare il solo flusso di calore sensibileal suolo.Metodo dei profili di SimilaritàUn modo differente di procedere è quello che si basa sulle relazioni di Similarità valide entro tutto ilPBL, sia nelle situazioni convettive che in quelle stabili. Tra le tante possibili, se consideriamo quellaproposta da Weil (1990), data dall’equazione seguente:————————————————————————————————————————- 491 -