AREA AMBIENTE, PARCHI, RISORSE IDRICHE E TUTELA DELLA FAUNA
Servizio Qualità dell'Aria, Inquinamento Atmosferico, Acustico ed Elettromagnetico
UN DB METEOROLOGICO A SUPPORTO
DELL’UTILIZZO DEI MODELLI DI
DISPERSIONE, DATI E
INFORMAZIONI DISPONIBILI.
Dott.ssa Sara Riccardo
Torino, 2 luglio 2003
IL DATABASE DELLA PROVINCIA DI TORINO
Un anno di dati meteorologici a cadenza oraria presenti al suolo e a
diverse quote
Un anno di parametri di turbolenza calcolati al suolo
Dominio 126x106x25 Km
Risoluzione di 1 Km2
CHE COSA CONTIENE IL DATABASE
Velocità del vento u
Direzione del vento
a diverse quote
Temperatura
MODELLI GAUSSIANI
Classi di di stabilità Pasquill
Campi di Velocità del vento 3D
a diverse quote
Campi di Temperatura
MODELLI LAGRANGIANI
Rugosità zo
Velocità di frizione u*
L lunghezza di Monin Obukhov
Radiazione totale
Flusso di Calore sensibile
Altezza di rimescolamento
I MODELLI DI DISPERSIONE NEGLI STUDI
DI IMPATTO AMBIENTALE
Stato della qualità dell’aria
Sito in esame
Caratterizzazione meteo-climatica
Caratterizzazione della
sorgente e delle emissioni
Impatti sull’aria ambiente
Normativa qualità dell’aria
I MODELLI DI DISPERSIONE DETERMINISTICI
MODELLI GAUSSIANI
MODELLI LAGRANGIANI A PARTICELLE
MODELLI FOTOCHIMICI (Euleriani a griglia)
Complessità di calcolo
MODELLI A PUFF
I MODELLI GAUSSIANI
Assunzioni:
• i coefficienti di diffusione sono costanti
• la velocità del vento è omogenea nello spazio e costante nel tempo
• le caratteristiche emissive sono costanti nel tempo
• la turbolenza nella direzione lungo x (sotto vento) è trascurabile
C ( x, y, z )
Q
2 y z u
e
y2
2 y2
z He
z2Hez2
2 z2
e
e
2
2
Dati in ingresso:
u velocità del vento ( >1 m/s) in un punto del dominio
σy e σz sono i parametri che descrivono la turbolenza
atmosferica e sono calcolati definendo le categorie di
stabilità atmosferica di Pasquill
Q concentrazione di inquinante emessa dalla sorgente
He altezza a cui viene emesso l’inquinante che tiene Dati emissivi
conto sia della altezza del camino sia della spinta
termodinamica dei fumi
Dati Meteo
Dato in uscita:
C(x,y,z) concentrazione di inquinante in un punto del dominio di
calcolo
ESTENSIONI DEL MODELLO GAUSSIANO
Estensione per le calme di vento
(u < 1 m/s)
Estensione per considerare l’orografia
ha
ha
he
H
hs
Deposizione secca e umida
Effetti di gravità (per le
polveri)
Effetti dovuti agli edifici
Canyon stradali
ht
hg
hs
condizioni stabili (categorie E, F)
Maggiore complessità si introduce
maggiore incertezza
si avrà sui risultati della simulazione gaussiana
ESEMPI DI UTILIZZO DI UN MODELLO GAUSSIANO:
Simulazione su base annuale
4978
. 4978
4976
4976
.
NOx espresso
come NO 2
( m g/m 3 )
5
4974
4974
Stazione
di_misura
4972
3
4972
punto.di
emissione
4970
Stazione
di_misura
punto.di
emissione
4970
4968
4968
4966
4966
2.5
2
1.8
1.6
Centro.Abitato
4964
1.4
Centro.Abitato
4964
1.2
4962
4962
1
4960
4960
0.75
4958 .
390
0.5
392
394
396
398
400
402
404
406
408
410 4958 .
390
392
394
396
398
400
402
404
406
408
410
Modello gaussiano
Modello gaussiano
versione short-term
versione long-term
(utilizzo serie di dati orari di vento) (tabelle di frequenza di accadimento)
Medie annuali NOx espresso come NO 2
I MODELLI LAGRANGIANI A PARTICELLE
Il sistema di coordinate delle equazione che regolano il trasporto
e la dispersione si riferisce alla massa di inquinante in movimento
La massa di inquinante emesso è associato ad ogni particella
emessa dalla sorgente
La concentrazione dell’inquinante al suolo è calcolata sommando
le particelle che si depositano al suolo
DATI METEOROLOGICI IN INGRESSO
Dati meteo
al suolo
e in quota
Orografia
Modello meteorologico
diagnostico
Campi di vento 3D e
di temperatura T
Dati meteo
usati dai sistemi
previsionali
Esempi di campi di
vento a diverse quote
I PARAMETRI DI TURBOLENZA IN INGRESSO
Campi di vento 3D e
di temperatura T
Pre-processore
metereologico
Rugosità zo
Velocità di frizione u*
L lunghezza di Monin Obukhov
Radiazione totale
Flusso di Calore sensibile
Altezza di rimescolamento
ALTRI DATI DI INGRESSO
Utilizzo del suolo
Caratterizzazione fisica ed
emissiva della sorgente
DATI IN USCITA
Mappe di concentrazione al suolo
