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Teoria, misure e modelli della turbolenza e della dispersione nello strato limite atmosferico / ARPA Lazio 2025
ID 25699 | 09.03.2025 / In allegato
Volume n. 1 - Teoria e modelli dello strato limite atmosferico
Volume n. 2 - Misura e stima delle variabili caratteristiche
Volume n. 3 - Modelli di dispersione degli inquinanti in aria
Volume n. 1 - Teoria e modelli dello strato limite atmosferico
La conoscenza del Planetary Boundary Layer (PBL), cioè di quella parte della bassa Troposfera a diretto contatto col suolo, è indispensabile per poter comprendere il modo, spesso bizzarro, con cui si disperdono in aria gli inquinanti.
Dato che lo scopo principale di questo lavoro è proprio lo studio della dispersione degli inquinanti in aria, era logico ed inevitabile iniziare questo lungo percorso partendo proprio dallo studio di questa parte di atmosfera, cioè dallo studio di come variano nello spazio e nel tempo le sue caratteristiche.
In questo Volume si partirà da una visione fenomenologica di questo strato di Troposfera per cercare di capire cosa lo differenzia dal resto della Troposfera. Una volta individuate le grandezze fisiche che ad ogni istante ne descrivono lo stato, si svilupperà un modello fisico che le descrive, impiegando allo scopo le leggi di conservazione della Fisica.
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Volume n. 2 - Misura e stima delle variabili caratteristiche
È possibile misurare tutte le variabili che caratterizzano il PBL e che abbiamo utilizzato nel Volume 1? Con che cosa e come? È possibile stimare i vari parametri che quantificano lo stato dell’atmosfera e la sua turbolenza? Alla risposta a tutti questi quesiti è dedicato questo Volume del libro.
Per prima cosa ci dedichiamo ad approfondire il concetto di misura, di sensore e di catena di misura.
Per quanto riguarda i sensori (o apparati di misura) cercheremo di definire le loro caratteristiche statiche e dinamiche e cercheremo di quantificare l’interazione tra sensore e misura che ci si aspetta da esso.
Spesso si assiste alla banalizzazione della misura, come se essa fosse un’attività senza complicazioni e priva di alcun interesse, ma necessaria.
Quanto siamo lontani dalla sensibilità che i fisici quantistici hanno per il concetto di misura! Qui intendiamo invertire la tendenza consueta e partire … dall’inizio.
In pratica cos’è la misura? I fisici quantistici partirebbero dal Principio di Indeterminazione di Heisenberg e noi … ?
Scopriremo che inevitabilmente esiste un’interazione tra sensore e misura e questa interazione dipende in maniera completa dalle caratteristiche dinamiche del sensore.
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Volume n. 3 - Modelli di dispersione degli inquinanti in aria
Era alla dispersione degli inquinanti in aria che alcuni dei lettori probabilmente volevano arrivare fin dal principio e ora finalmente ci si sta arrivando.
Forti di tutto quello che abbiamo appreso (con fatica) nei due volumi precedenti procediamo ora alla presentazione delle diverse metodologie, alcune semplici altre notevolmente complesse, con cui descrivere matematicamente come le diverse sostanze gassose e particellari, una volta emesse dalle diverse sorgenti attive, vengono trasportate in atmosfera dal moto medio delle masse d’aria e vengono disperse dalla turbolenza sempre attiva nel PBL.
Durante la loro dispersione in aria, le varie sostanze subiscono reazioni chimiche e fotochimiche e di tutto ciò forniamo un quadro non eccessivamente approfondito, vista la complessità del problema e gli interrogativi che ancora ora sussistono in proposito. Per essa è preferibile affidarsi a fonti più autorevoli, come il ponderoso libro di Seinfeld e Pandis.
Oltre a trasformarsi chimicamente durante il loro trasporto e dispersione nel PBL, le varie sostanze subiscono processi di impoverimento dovuti alla deposizione secca ed umida che tratteremo con un certo approfondimento soprattutto in funzione dal loro inserimento nei modelli.
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ARPA Lazio
Roberto Sozzi, Laura Bennati, Giampietro Casasanta, Marzio Invernizzi
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