1. atmosfera

DINAMICA DEGLI INQUINANTI – A.A. 2012‐2013 PROPRIETA’ DELL’ ATMOSFERA STRATO LIMITE – CLASSI DI STABILITA’ PROF. RENATO BACIOCCHI 1.
ATMOSFERA
ARGOMENTI TRATTATI:
•
Estensione e struttura dell’atmosfera
•
Composizione dell’aria
•
Principali parametri fisici (temperatura, pressione, umidità,
radiazione solare)
•
Principali inquinanti e sorgenti di inquinamento
•
Scale spaziali e temporali dei processi atmosferici
•
Definizione di Strato Limite Atmosferico (SLA)
•
La stabilità atmosferica e le classi di stabilità
•
Le inversioni termiche: andamento giorno-notte
2
1. ATMOSFERA
ESTENSIONE E STRUTTURA DELL’ATMOSFERA
La stratificazione termica dell'atmosfera
fino a 110 km
110
100
90
80
6WUDWRVIHUD ± NP O¶DXPHQWR GL
WHPSHUDWXUD q GRYXWR DOOD SUHVHQ]D GHOOD
PDJJLRU SDUWH GL R]RQR FKH DVVRUEH OH
UDGLD]LRQL XOWUDYLROHWWH OD FXL HQHUJLD VL
WUDVIRUPDLQHQHUJLDWHUPLFD
7(5026)(5$(7(526)(5$
PHVRSDXVD
Altezza (Km)
70
60
0(626)(5$
50
40
30
VWUDWRSDXVD
2=2126)(5$
675$726)(5$
20
WURSRSDXVD
0(YHUHVW
10
752326)(5$
0
-10 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
-100
0
Temperatura (°C)
7URSRVIHUD ± NP FRQ OD TXRWD
GLPLQXLVFH OD WHPSHUDWXUD OD SUHVVLRQH H OD
GHQVLWj
10 20 30
0HVRVIHUD ± NP OD WHPSHUDWXUD
GLPLQXLVFH QXRYDPHQWH ILQR D UDJJLXQJHUH
YDORULSURVVLPLD±ƒ&
7HUPRVIHUD NP OD WHPSHUDWXUD
DXPHQWDLQFRQVHJXHQ]DGHOO¶DVVRUELPHQWRGD
SDUWH GHJOL DWRPL GL RVVLJHQR H D]RWR GL
UDGLD]LRQLVRODUL/DWHPSHUDWXUDSXzVXSHUDUHL
ƒ&
3
1. ATMOSFERA
COMPOSIZIONE DELL’ARIA
/DFRPSRVL]LRQHFKLPLFDGHOO¶DULD FDUDWWHUL]]DLQYHFH]RQH
‡
O¶RPRVIHUD R WXUERVIHUD FKH VL HVWHQGH VLQR D NP GRYH OD
FRPSRVL]LRQH LQ YROXPH FD D]RWR RVVLJHQR DQLGULGH FDUERQLFD DOWUL JDV LQ SLFFROLVVLPH SHUFHQWXDOL TXDOL O¶R]RQR
FKH WXWWDYLD SDVVD GD SDUWL SHU PLOLRQH DO VXROR D SDUWL SHU
PLOLRQH QHOOD VWUDWRVIHUD VL PDQWLHQH FRVWDQWH JUD]LH DO
ULPHVFRODPHQWRSHUWXUEROHQ]D
‡ O¶HWHURVIHUD ROWUH L NP GL TXRWD RYH OD FRPSRVL]LRQH FDPELD
FRQ OD TXRWD SUHGRPLQDQGR YLD YLD JOL HOHPHQWL SL OHJJHUL D FDXVD
GHOODGLIIXVLRQHPROHFRODUHFKHSUHYDOHVXOODWXUEROHQ]D
4
1. ATMOSFERA
COMPOSIZIONE DELL’ARIA
&RPSRVL]LRQHGHOO·DULDVHFFDSXOLWD
&RPSRQHQWH
LQYROXPH
$]RWR1
2VVLJHQR2
$UJRQ$U
%LRVVLGRGLFDUERQLR&2
1HRQ1H(OLR+H0HWDQR
&+&ULSWR.U,GURJHQR+
;HQR;H2]RQR2
$PPRQLDFD1+%LRVVLGRGL
]ROIR62
WUDFFH
/DFRQFHQWUD]LRQHGHLJDVq SUHVVRFKp FRVWDQWHPDO¶DWPRVIHUDq XQ VLVWHPDGLQDPLFRLQFRQWLQXDHYROX]LRQH
JUD]LHDOOHLQWHUD]LRQLFRQODYHJHWD]LRQHJOLRFHDQLJOLRUJDQLVPLYLYHQWL
/¶DULD YLHQH GHILQLWD FRQWDPLQDWD TXDQGR FRQWLHQH FRPSRVWL GL RULJLQH QDWXUDOH HR DQWURSLFD FKH SHU OH ORUR
FDUDWWHULVWLFKHRSHUODTXDQWLWj LQFXLVRQRSUHVHQWLSRVVRQRHVVHUHLQJUDGRGLSURGXUUHGDQQLDQFKHJUDYL
DJOLHVVHULYLYHQWLDOODYHJHWD]LRQHHDLPDQXIDWWLHVSRVWLDOODVXDD]LRQH
5
1. ATMOSFERA
COMPOSIZIONE DELL’ARIA
L’aria presente nell’atmosfera non è mai secca, ma vi si trova sciolta una frazione
variabile talvolta anche ragguardevole, di vapor d'acqua in genere notevolmente
surriscaldato (aria umida), in relazione al sito e alle circostanze meteorologiche.
L’aria per semplicità viene trattata come un gas perfetto
Quando non vi sono cambiamenti di stato, anche il vapor d’acqua può essere
trattato come una gas perfetto. Maggiori problemi si hanno quando il vapor
d’acqua è vicino alla saturazione.
Un gas perfetto è un gas ideale le cui molecole hanno volume trascurabile e non
interagiscono tra di loro se non con urti elastici.
Per un gas perfetto vale la semplice
‘equazione di stato dei gas perfetti’:
PV = nRuT
che lega le variabili di stato: pressione P, temperatura T [Kelvin], volume V
Ru e’ la “costante universale dei gas perfetti” che vale 8.31 J K-1 moli-1
n è il numero di moli (1 mole contiene lo stesso numero di molecole per ogni gas: 6,02 1023
detto numero di Avogadro); n=m/M dove m è la massa del gas e M la massa di una mole,
caratteristica di ogni gas.
6
Per l’aria secca Ma=28,965 g/mole
Per il vapore d’acqua Mv=18 g/mole
1. ATMOSFERA
ARIA: 'HILQL]LRQHGLJDVSHUIHWWRHGHTXD]LRQHGL
VWDWR
3RLFKp OD³FRVWDQWHGHLJDVVSHFLILFD5´ q GDWDGDOODVHJXHQWHUHOD]LRQH
5 5X0D
-NJ .
SHUDULDVHFFDHFRQGL]LRQLVWDQGDUG7 °&3 DWP
6LKD
'DFXL
P=
nRuT m Ru
= ⋅
⋅ T = ρRT
V
V Ma
P = ρRT
7
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
7(03(5$785$
L’atmosfera, oltre a variare la sua temperatura con la quota, non ha in
tutti i suoi punti, ad un determinato istante, una temperatura nota e costante nel
tempo, perché soggetta a riscaldamento differenziato da parte del sole dall’alto e a
riscaldamento o raffreddamento dal basso operato dalla superficie terrestre.
Si definisce ESCURSIONE TERMICA la differenza tra la temperatura massima e la
temperatura minima misurate in una data località in un certo intervallo di tempo.
Così potremo parlare di andamento o escursione termica annuale, mensile,
giornaliera.
Le scale
termometriche
8
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
7(03(5$785$
Le
diverse temperature della superficie terrestre provocano un diverso
riscaldamento dell'aria sovrastante, che fa nascere i moti convettivi dell'aria.
La convezione è la forma di propagazione del calore caratteristica dei liquidi e dei
gas. L'aria calda (scaldata dal terreno) essendo meno densa di quella più fredda
tenderà a salire per il principio di Archimede. Salendo quest'aria, lascia il posto a
quella più fredda che le sta intorno, la quale viene così richiamata verso il
terreno, ove a sua volta si scalda e sale.
9
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
35(66,21( /D SUHVVLRQH DWPRVIHULFD VX XQD GDWD VXSHUILFLH
q GDWD DOOD IRU]D HVHUFLWDWD SHU XQLWj GL DUHD VX TXHOOD VXSHUILFLH
GDOO·DWPRVIHUD VRYUDVWDQWH D FDXVD GHO VXR SHVR 3HUFLz OD SUHVVLRQH q
XJXDOHDOSHVRGLXQDFRORQQDG·DULDYHUWLFDOHFKHVLHVWHQGHILQRDLOLPLWL
GHOO·DWPRVIHUDVXOO·XQLWj GLVXSHUILFLH
/
HVLVWHQ]DGHOODSUHVVLRQHDWPRVIHULFDIXLSRWL]]DWDHSRLPLVXUDWDVRORFLUFDDQQL
IDGD(YDQJHOLVWD7RUULFHOOL PHGLDQWHLOVXRIDPRVRHVSHULPHQWRGDOTXDOHq QDWRLO
SULPR EDURPHWUR GHOOD VWRULD LO EDURPHWUR D PHUFXULR DQFRUD RJJL ODUJDPHQWH
XWLOL]]DWR
'DOO
HVSHULPHQWR VL ULFDYD FKH OD SUHVVLRQH HVLVWHQWH DO OLYHOOR GHO PDUH q
PHGLDPHQWH SDUL D TXHOOD HVHUFLWDWD GD XQD FRORQQD GL PHUFXULR +J DOWD FHQWLPHWUL H GDWR FKH FHQWLPHWUL FXEL GL PHUFXULR SHVDQR FKLORJUDPPLVLq FKLDPDWDDWPRVIHUDDSSXQWRODSUHVVLRQHGL.JFP
/(81,7$¶ ',0,685$
/¶XQLWj GLPLVXUDQHO6LVWHPD,QWHUQD]LRQDOHGHOODSUHVVLRQHq LO3DVFDO
$WP PP+J
EDU 3D
10
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
35(66,21(
/HVXSHUILFLLVREDULFKH
6HLSDUDPHWULGHOO
DWPRVIHUD FRUULVSRQGHVVHUR DL YDORUL GL TXHOOD VWDQGDUG VXOOD
VXSHUILFLHGHOPDUHFLVDUHEEHVHPSUHXQDSUHVVLRQHGLKSD6DOHQGRLQ
TXRWD GL PHWUL VL LQFRQWUHUHEEH OD VXSHUILFLH LVREDULFD GL KSD
HVDWWDPHQWH SDUDOOHOD DOOD VXSHUILFLH GHO PDUH H TXLQGL DQFKH DOOD VXSHUILFLH
LVREDULFDDKSD
,O UDSSRUWR IUD OD GLIIHUHQ]D GL SUHVVLRQH HVLVWHQWH IUD GXH VXSHUILFL
LVREDULFKH H OD GLVWDQ]D YHUWLFDOH IUD GL HVVH VL FKLDPD *5$',(17(
%$5,&29(57,&$/(
,Q DWPRVIHUD VWDQGDUG LO JUDGLHQWH EDULFR YHUWLFDOH KD XQ YDORUH GL KSD RJQL PHWULGLTXRWD
3RLFKp VXOOD VXSHUILFLH WHUUHVWUH VL YHULILFDQR GLIIHUHQ]H GL SUHVVLRQH
DWPRVIHULFD FDXVDWH SULQFLSDOPHQWH GD XQ ULVFDOGDPHQWR GLVHJXDOH GHOO·DULD
QHL GLYHUVL SXQWL WDJOLDQGR LO SDFFR GHOOH VXSHUILFL LVREDULFKH FRQ XQ SLDQR
RUL]]RQWDOHHVVHODVFLDQRGHOOHWUDFFHFKHUDSSUHVHQWDQRLOOXRJRGHLSXQWLGL
XJXDOHSUHVVLRQH 4XHVWH OLQHH VRQR DSSXQWR FKLDPDWH ,62%$5( H YHQJRQR
ULSRUWDWH VXOOH FDUWH GHO WHPSR LQ VXSHUILFLH FRQ LQWHUYDOOL LQ JHQHUH GL PLOOLEDUO
XQDGDOO
DOWUD
11
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
35(66,21(
/HIRUPD]LRQLLVREDULFKH
/
LQVLHPHGLSL LVREDUHFRVWLWXLVFHXQD &21)250$=,21(%$5,&$
*5$',(17(%$5,&225,==217$/(
5DSSRUWR IUD OD GLIIHUHQ]D GL SUHVVLRQH
HVLVWHQWHWUDGXHLVREDUHHODORURGLVWDQ]D
PLVXUDWD LQ OLQHD UHWWD (VVR q WDQWR
PDJJLRUHTXDQWRPLQRUHq ODGLVWDQ]DIUDOH
GXHLVREDUH
$
%
4XDQGR XQD VHULH GL LVREDUH FKLXVH VX VH VWHVVH KDQQR DO FHQWUR O
DOWD SUHVVLRQH
$HVVHIRUPDQRXQDQWLFLFORQHTXDQGRLQYHFHKDQQRDOFHQWURODEDVVDSUHVVLRQH
%HVVHIRUPDQRXQFLFORQH
,O JUDGLHQWH EDULFR RUL]]RQWDOH q XQ SDUDPHWUR LPSRUWDQWLVVLPR LQ TXDQWR q OD
FDXVD GHJOL VSRVWDPHQWL GHOOH PDVVH G
DULD GD XQ SXQWR DOO
DOWUR GHOOD 7HUUD H
TXLQGLq O
RULJLQHGHLYHQWL4XDQWRSL YLFLQHVRQROHLVREDUHWDQWRSL YHORFHq LO
YHQWR
12
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
‡
35(66,21(
9DULD]LRQHGHOODSUHVVLRQHHGHOODGHQVLWj DWPRVIHULFDFRQODTXRWD
/¶DULDSHUVHPSOLFLWj YLHQHWUDWWDWDFRPHXQJDVSHUIHWWR
4XDQGR QRQ YL VRQR FDPELDPHQWL GL VWDWR DQFKH LO YDSRU G¶DFTXD SXz HVVHUH
WUDWWDWRFRPHXQDJDVSHUIHWWR
1HOO·DPELWRGHOODWURSRVIHUDYDOHODVHJXHQWHOHJJHGHQRPLQDWD/HJJHGL6WHYLQR
dp = − ρ gdz
OD ULGX]LRQH GHOOD SUHVVLRQH FRQ OD TXRWD ULVXOWD SURSRU]LRQDOH DOO·DFFHOHUD]LRQH GL
JUDYLWj J HDOODGHQVLWj ρ
(TXD]LRQHGLVWDWRGLXQJDVSHUIHWWR
P = ρ RT
RYH5 q ODFRVWDQWHVSHFLILFDGHOO·DULDVHFFD7 q ODWHPSHUDWXUD
13
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
‡
35(66,21(
9DULD]LRQHGHOODSUHVVLRQHHGHOODGHQVLWj DWPRVIHULFDFRQODTXRWD
5LFDYDQGR OD GHQVLWj GDOO
HTXD]LRQH VRVWLWXHQGROD QHOOD HTXD]LRQH H
LQWHJUDQGRVLRWWLHQH
P = P0 e
g ·
§
¨ −z
¸
RT
©
¹
ρ = ρ0e
g ·
§
¨ −z
¸
RT
©
¹
4XLQGLLQSULPDDSSURVVLPD]LRQHODSUHVVLRQH H OD GHQVLWj GHOOD FRPSRQHQWH
JDVVRVDGHOO
DWPRVIHUDGHFUHVFHLQPRGRHVSRQHQ]LDOHFRQO
DOWH]]D
14
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
‡
35(66,21(
9DULD]LRQHGHOODSUHVVLRQHHGHOODGHQVLWj DWPRVIHULFDFRQODTXRWD
35(66,21(1P
'HQVLWj DVVROXWD
35(66,21(PE
'HQVLWj UHODWLYD
15
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
$QGDPHQWR
VFKHPDWL]]DWR
GHOODWHPSHUDWXUD
PHGLDHGHOOD
SUHVVLRQH
QHOO¶DWPRVIHUD
VLQRDNP
16
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
9DULD]LRQHWLSLFD
FRQO¶DOWLWXGLQH
GHOODSUHVVLRQHS
GHQVLWj Ǐ
WHPSHUDWXUD7
HPDVVD
PROHFRODUH0GHOOD
DWPRVIHUDPHGLD
QHLSULPLNP
17
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
‡
80,',7$· $7026)(5,&$
/·XPLGLWj DWPRVIHULFD UDSSUHVHQWD LO FRQWHQXWR GL YDSRU DFTXHR
QHOO
DWPRVIHUDSXzHVVHUHLQGLFDWDLQWHUPLQLGL
‡
8PLGLWj DVVROXWD FLRq FRPH TXDQWLWj GL YDSRUH DFTXHR SUHVHQWH LQ
XQ
XQLWj GLYROXPHHVSUHVVDLQ.JGP
‡
8PLGLWj VSHFLILFD FLRq OD TXDQWLWj GL YDSRUH HVSUHVVD LQ JUDPPL
FRQWHQXWDLQXQFKLORJUDPPRGLDULDHVSUHVVDLQJNJ
‡
8PLGLWj UHODWLYD FLRq FRPH UDSSRUWR WUD LO FRQWHQXWR GL YDSRUH DFTXHR
QHOO·DULD H TXHOOR FKH O·DULD FRQWHUUHEEH DOOD VWHVVD WHPSHUDWXUD H
SUHVVLRQHVHIRVVHVDWXUD
/·XPLGLWj UHODWLYD q GXQTXH XJXDOH D LQ FRQGL]LRQL GL
VDWXUD]LRQH
8 [PDVVDYDSRUHHVLVWHQWHPDVVDVDWXUDQWHD7DPELHQWH
18
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
$7026)(5$7,32267$1'$5',&$2
'LIIHUHQ]DSHU
'HQVLWj
PHWUL
.JPDVVDP
K3D
$OWLWXGLQH
P
7HPSHUDWXUD
ƒ&
3UHVVLRQH
K3D
19
1. ATMOSFERA
PRINCIPALI PARAMETRI FISICI
‡
5$',$=,21(62/$5(
.
2JQL FRUSR HPHWWH UDGLD]LRQH HOHWWURPDJQHWLFD FKH VL SURSDJD QHOOR VSD]LR VRWWR
IRUPDGLRQGD/DOXQJKH]]DG’RQGDλGHOSLFFRGLLQWHQVLWà GHOODUDGLD]LRQHHPHVVD
GDXQFRUSRHOD WHPSHUDWXUD7GHOFRUSR VRQRLQYHUVDPHQWHSURSRU]LRQDOL
cos t.
λ=
T
'LFRQVHJXHQ]D
υ=
c
λ
ν IUHTXHQ]D
F YHORFLWj GHOODOXFHQHO
YXRWR
8Q FRUSR D 7 HOHYDWD HPHWWH UDGLD]LRQH D OXQJKH]]D G’RQGD PLQRUH H TXLQGL
IUHTXHQ]DPDJJLRUHULVSHWWRDGXQFRUSRDEDVVD7FKHTXLQGLHPHWWHUDGLD]LRQHD
OXQJKH]]DG’RQGDPDJJLRUHHIUHTXHQ]DPLQRUH
/D UDGLD]LRQH VRODUH è SUHYDOHQWHPHQWH RQGD FRUWD YLVLELOH PHQWUH OD UDGLD]LRQH
WHUUHVWUHè RQGDOXQJD,5 ,QIUDURVVR
4XHVWRIHQRPHQRq ODFDXVDGHOO¶HIIHWWRVHUUDO¶DWPRVIHUDq
SUDWLFDPHQWHWUDVSDUHQWHDOODUDGLD]LRQH
HIIHWWRVHUUD
VRODUH RQGD FRUWD PD DVVRUEH SDUWH GHOOD UDGLD]LRQH LQIUDURVVD HPHVVD GDOOD WHUUD H GDOO¶DWPRVIHUD
VWHVVDRQGDOXQJDXQDXPHQWRGHOODFRQFHQWUD]LRQHGHLJDVFKH DVVRUERQRODUDGLD]LRQHLQIUDURVVD
HPHVVDGDOODWHUUDFRPHOD&2FDXVDXQDXPHQWRGHOODWHPSHUDWXUDDOVXROR
20
1. ATMOSFERA
Principali inquinanti atmosferici
Gli inquinanti, quale che sia la loro origine, vengono divisi in:
•
primari (immessi nell’ambiente direttamente a seguito del processo che li ha originati, naturale e antropico).
•
secondari (sostanze che si formano a seguito di modificazioni di varia natura, per reazioni chimico-fisiche tra
gli inquinanti primari stessi o con l’atmosfera, possono essere attivati dall’energia solare e coinvolgono spesso
l’ossigeno atmosferico).
*OLLQTXLQDQWLSULPDUL SRVVRQRHVVHUHGLWLSRJDVVRVRRSDUWLFHOODUH7UDLJDV
VLVHJQDODQRLQSDUWLFRODUH=DQQHWWL
à FRPSRVWLGHOOR]ROIR6262
à FRPSRVWLGHOO·D]RWR12
à FRPSRVWLGHOFDUERQLRLGURFDUEXUL &2
,O SDUWLFRODWR 376 VL FODVVLILFD LQ UDJLRQH GHO GLDPHWUR GHOOH
SDUWLFHOOH VL FRQVLGHUDQR JURVVRODQH TXHOOH FRQ GLDPHWUR
PDJJLRUHGLμPHILQLTXHOOHFRQGLDPHWURPLQRUHGLμP
6LGLVWLQJXRQRLQROWUHFRPHLQDODELOLOHSDUWLFHOOHFRQGLDPHWUR
PLQRUHGLμP30
21
1. ATMOSFERA
Principali inquinanti atmosferici
,SULQFLSDOLLQTXLQDQWLVHFRQGDUL GLWLSRJDVVRVR VRQR
à 12 IRUPDWRGD12SULPDULR
à 2 IRUPDWRSHUYLDIRWRFKLPLFD
(QWUDPEL TXHVWL JDV LQWHUYHQJRQR QHL FRPSOHVVL PHFFDQLVPL GL UHD]LRQH FKH
FRVWLWXLVFRQRLOFRVLGGHWWR¶VPRJIRWRFKLPLFR·
,OSDUWLFRODWRVHFRQGDULR SXzGHULYDUHGDUHD]LRQLFKLPLFKHHFKLPLFRILVLFKH
FKH FRLQYROJRQR LQTXLQDQWL JDVVRVL VLD SULPDUL FKH VHFRQGDUL , SL QRWL
SURFHVVLVRQR
à ODWUDVIRUPD]LRQHGL62 LQVROIDWL62 à ODWUDVIRUPD]LRQHGL12 LQQLWUDWL12
ÃODWUDVIRUPD]LRQHGLFRPSRVWLRUJDQLFLLQSDUWLFHOOHRUJDQLFKH
22
1. ATMOSFERA
Principali inquinanti atmosferici
Le unità di misura delle concentrazioni di inquinanti atmosferici sono
generalmente espresse in:
• ppm (parti per milione) o ppb (parti per miliardo), considerando per essi il
rapporto in volumi tra la frazione inquinante e il resto di gas contenuto
nell'aria. I volumi di inquinante e aria sono determinati alla temperatura e
pressione standard di 15°C e 760 torr (pressione atm osferica al livello del
mare)
• μg/m3 (microgrammi al metro cubo), considerando il rapporto tra la massa
di inquinante (espresso in milionesimi grammo) e il volume d'aria che lo
contiene (espresso in m3). In zone fortemente inquinate, sono usati i
milligrammi (10-3 grammi) al metro cubo
23
1. ATMOSFERA
Principali sorgenti di inquinamento
3ULQFLSDOLVRUJHQWLGLRULJLQHQDWXUDOH
‡ *OL LQFHQGL H OH HUX]LRQL YXOFDQLFKH ELRVVLGR GL ]ROIR PRQRVVLGR GL
FDUERQLRSDUWLFHOOHVRVSHVH
‡ /HHURVLRQLHROLFKHGHLWHUUHQLVHQ]DYHJHWD]LRQHSDUWLFRODWR
‡ ,SURFHVVLGHJUDGDWLYLGLWLSRELRORJLFRGHOODVRVWDQ]DRUJDQLFDPHWDQRHG
RVVLGLG·D]RWR
3ULQFLSDOLVRUJHQWLGLRULJLQHDQWURSLFD
‡ 625*(17,),66(
$WWLYLWj SURGXWWLYH GL WLSR LQGXVWULDOH DJULFROR DUWLJLDQDOH R GL
VHUYL]LR
3URFHVVL GL FRPEXVWLRQH SHU OD SURGX]LRQH GL FDORUH LPSLDQWL
WHUPLFLLQGXVWULDOLHGRPHVWLFL
$WWLYLWj GRPHVWLFD HV FORURIOXRURFDUEXUL SURSHOOHQWL QHOOH
ERPEROHWWHVSUD\
‡ 625*(17,02%,/,
7UDIILFRYHLFRODUH
24
1. ATMOSFERA
Principali sorgenti di inquinamento
/DJHRPHWULDGLXQDVRUJHQWH q FRVu VFKHPDWL]]DELOH
‡ 3XQWLIRUPHFRQWLQXDHVSHQQDFFKLRFLPLQLHUD
‡ /LQHDUHFRQWLQXDHVDXWRVWUDGD
‡ $UHDOHFRQWLQXDHVFLWWj
‡ 9ROXPHFRQILQDWRHVQXEHRSXII
25
1. ATMOSFERA
Principali sorgenti di inquinamento
EMISSIONI DELLA “CO” NEGLI USA
(da National Air Quality, Monitoring and Emission Trends Report, 1977, EPA-450/2-78-0.52,1978)
(0,66,21,
625*(17($17523,&$
'(/727$/(
7$112
7UDVSRUWL
,PSLDQWL7HUPRHOHWWULFL
3URFHVVLLQGXVWULDOL
5LVFDOGDPHQWRUHVLGHQ]LDOHHFRPPHUFLDOH
7UDWWDPHQWRULILXWLVROLGL
$OWUH
727$/(
EMISSIONI DEGLI IDROCARBURI NEGLI USA
(da National Air Quality, Monitoring and Emission Trends Report, 1977, EPA-450/2-78-0.52,1978)
625*(17($17523,&$
(0,66,21,
'(/727$/(
7$112
7UDVSRUWL
,PSLDQWL7HUPRHOHWWULFL
3URFHVVLLQGXVWULDOL
5LVFDOGDPHQWRUHVLGHQ]LDOHHFRPPHUFLDOH
7UDWWDPHQWRULILXWLVROLGL
$OWUH
727$/(
26
1. ATMOSFERA
Principali sorgenti di inquinamento
STIMA DELLE EMISSIONI DI OSSIDI DI ZOLFO NEGLI USA (1974)
Da “Le riviste di combustibili”, Vol XXXVI, 7, 1982
625*(17($17523,&$
7UDVSRUWL
,PSLDQWL7HUPRHOHWWULFL
&RPEXVWLQHLQDOWULLPSLDQWL
3URFHVVLLQGXVWULDOL
5LILXWLVROLGL
$OWUH
727$/(
(0,66,21,
7$112
'(/727$/(
STIMA DELLE EMISSIONI DI PARTICOLATO SOLIDO NEGLI USA (1974)
Da “Le riviste di combustibili”, Vol XXXVI, 7, 1982
625*(17($17523,&$
7UDVSRUWL
,PSLDQWL7HUPRHOHWWULFL
&RPEXVWLQHLQDOWULLPSLDQWL
3URFHVVLLQGXVWULDOL
5LILXWLVROLGL
$OWUH
727$/(
(0,66,21,
7$112
'(/727$/(
27
1. ATMOSFERA
Scale spaziali e temporali dei processi atmosferici
Nell’atmosfera i composti sono introdotti, rimossi ed evolvono su scale
spaziali e temporali molto diverse.
SCALE SPAZIALI Ÿ Si possono distinguere le seguenti categorie:
• La microscala (100 m – 1 km) riguarda fenomeni che hanno una azione
limitata a poche centinaia di metri;
• La scala urbana o locale (10 km – 50 km) interessa aree metropolitane
e/o industriali con un raggio di 10-50 km;
• La mesoscala o scala regionale (10 km – 100 km) riguarda fenomeni
che interessano aree da alcune decine a alcune centinaia di chilometri;
• La scala sinottica (100 km – 5000 km) descrive le dinamiche
caratteristiche di scale che vanno dalle centinaia alle migliaia di chilometri;
• La scala globale (> 5 000 km) comprende scale oltre i 5000 km.
28
1. ATMOSFERA
Scale spaziali e temporali dei processi atmosferici
SCALE TEMPORALI Ÿ 6LGHILQLVFH WHPSRGLYLWD GLXQDVSHFLHO¶LQWHUYDOORPHGLR
QHO TXDOH XQD PROHFROD GL TXHOOD VSHFLH ULPDQH LQ DWPRVIHUD SULPD FKH VLD ULPRVVD
DWWUDYHUVRSURFHVVLILVLFLHRFKLPLFL
/H PROHFROH FRQ YLWD PHGLD PROWR EUHYH VXELVFRQR SURFHVVL GL WUDVSRUWR D VFDOD VSD]LDOH
OLPLWDWDPHQWUHOHVSHFLHSL VWDELOLVRQRFRLQYROWHLQIHQRPHQLDVFDODJOREDOH
,QTXLQDQWLDWPRVIHULFLVRUJHQWLWHPSLGLSHUVLVWHQ]D
,148,1$17(
62
12;
•
•
1+
•
&2
•
625*
$17523,&$
&RPEXVWLRQH
&RPEXVWLRQHDG
DOWDWHPSHUDWXUD
7UDWWDPHQWR
ULILXWL
&RPEXVWLRQH
&2
•
&RPEXVWLRQH
•
•
•
•
•
•
•
•
•
625*(17(
1$785$/(
9XOFDQL
$]LRQHEDWWHULFD
QHOVXROR
'HFRPSRVL]LRQH
ELRORJLFD
5HVSLUD]LRQH
'HFRPSRVL]LRQH
2FHDQL
,QFHQGLGLIRUHVWH
9XOFDQL
2FHDQL
(0,66,21(
7(032',
$17523,&$
3(56,67(1=$
JLRUQL
∼
JLRUQL
JLRUQL
JLRUQL
DQQL
29
1. ATMOSFERA
STRATO LIMITE ATMOSFERICO
3UHVVRFKp OD WRWDOLWj GHL IHQRPHQL GL LQTXLQDPHQWR
DWPRVIHULFR DYYLHQH QHOOD SRU]LRQH SL
EDVVD
GHOO·DWPRVIHUD FKLDPDWD ´3ODQHWDU\ %RXQGDU\ /D\HUµ
6WUDWR/LPLWH3ODQHWDULR 6/3R$WPRVIHULFR 6/$
R3%/
,O 3%/ FRPSUHQGH OD SDUWH GL WURSRVIHUD QHOOD TXDOH OD
VWUXWWXUD GHO FDPSR DQHPRORJLFR ULVHQWH GHOO·LQIOXHQ]D
GHOODVXSHUILFLHWHUUHVWUHHSXzHVWHQGHUVLILQRDROWUH
.PGLDOWH]]D
/RVSHVVRUHGHO3%/q YDULDELOHQHOORVSD]LRHQHOWHPSR
30
1. ATMOSFERA
STRATO LIMITE ATMOSFERICO
$OO·LQWHUQR GHO 3%/ OD VWUXWWXUD GHO FDPSR GL PRWR GHO IOXLGR DWPRVIHULFR
SUHVHQWDXQDQRWHYROHYDULDELOLWj VSD]LRWHPSRUDOH
*HQHUDOPHQWHLOPRWRGHOIOXLGR VLVFKHPDWL]]DDWWUDYHUVR
‡ XQDFRPSRQHQWHGLWUDVSRUWRFKHWLHQHFRQWRGHOOHFDUDWWHULVWLFKHPHGLHGHO
FDPSRGLPRWR
‡ XQWHUPLQHGLGLVSHUVLRQHWXUEROHQWDFKHWLHQHFRQWRGHOOHRVFLOOD]LRQLDWWRUQR
DOYDORUHPHGLR
/·HIIHWWR GL WUDVSRUWR FKH LQIOXHQ]D VRSUDWWXWWR L PRWL RUL]]RQWDOL YLHQH
TXDQWLILFDWRDWWUDYHUVRODFRQRVFHQ]DGHOODVWUXWWXUDGHOFDPSRGLYHQWRPHGLR
LQWHUPLQLGLPRGXORHGLUH]LRQHGHOODYHORFLWj
/D GLVSHUVLRQH WXUEROHQWD LQIOXHQ]D SULQFLSDOPHQWH OH FDUDWWHULVWLFKH GHL PRWL
YHUWLFDOLGHOIOXLGRDWPRVIHULFRHGq JHQHUDWD
‡ GDO ULVFDOGDPHQWR GHOOD VXSHUILFLH WHUUHVWH WXUEROHQ]D GL WLSR
FRQYHWWLYR
‡GDOODSUHVHQ]DGLULOLHYLHUXJRVLWj WXUEROHQ]DPHFFDQLFD
31
1. ATMOSFERA
STRATO LIMITE ATMOSFERICO
$OO·LQWHUQR GHO 3%/ L SL LPSRUWDQWL IDWWRUL PHWHRURORJLFL FKH LQWHUHVVDQR L
IHQRPHQLGLLQTXLQDPHQWRDWPRVIHULFR VRQR=DQQHWWL
OD VWDELOLWj DWPRVIHULFDFKHq XQLQGLFDWRUHGHOODWXUEROHQ]DDWPRVIHULFDDOOD
TXDOHVLGHYRQR LULPHVFRODPHQWLGHOO·DULDHTXLQGLLOSURFHVVRGLGLOXL]LRQHGHJOL
LQTXLQDQWL
OHLQYHUVLRQLWHUPLFKH FKHGHWHUPLQDQRO·DOWH]]DGHO3%/
LO YHQWR RUL]]RQWDOH YHORFLWj H GLUH]LRQH JHQHUDWR GDOOD FRPSRQHQWH
JHRVWURILFD HPRGLILFDWRGDOFRQWULEXWRGHOOHIRU]HG·DWWULWRGHOWHUUHQRHGD
HIIHWWL PHWHRURORJLFL ORFDOL FRPH EUH]]H PDULQH GL PRQWH H GL YDOOH
FLUFROD]LRQLXUEDQRUXUDOLHFF
ODTXRWDVXOOLYHOORGHOPDUH
LPRYLPHQWLDWPRVIHULFLYHUWLFDOL GRYXWLDVLVWHPLEDURFOLQL RGRURJUDILFL
32
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
Consideriamo una particella elementare di aria che si muove verticalmente in
modo adiabatico. (ES. Particella immessa nell’atmosfera da camino)
Se si sposta verso l’alto, la pressione diminuisce, quindi questa si raffredda e si
espande adiabaticamente.
Analogamente accade se si sposta verso il basso.
Il gradiente di temperatura di tale particella è pari a circa 1°C ogni 100 m:
∂T
gradiente _ termico = −
≅ 0 .0098 [ °C / m ]
∂z
Tale ritmo di raffreddamento e di riscaldamento, che vale unicamente per l’aria
non satura, può essere rappresentato da una retta (adiabatica secca).
secca
33
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
Stabilità atmosferica
150
altezza (m)
Possiamo
individuare
cinque distinte
situazioni:
caso 1: Retta di inversione termica
caso 2: Retta superadiabatica
100
caso 3: Retta subadiabatica
50
caso 4: Retta di inversione termica
caso 5: ADIABATICA SECCA
0
0
1
2
temperatura (°C)
ATMOSFERA NEUTRA – stabilità indifferente (caso 5):
Gradiente della adiabatica secca = Gradiente termico effettivo dell’atmosfera.
atmosfera
(∂T/∂z)adiabatica secca = (∂T/∂z)atmosfera
La particella elementare di aria, se spinta verso l’alto o verso il basso, è sempre
in equilibrio, poiché la sua temperatura interna coincide con quella esterna.
La dispersione verticale è determinata solo dalla turbolenza meccanica.
34
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
ATMOSFERA INSTABILE (caso 2):
Gradiente della adiabatica secca > Gradiente termico effettivo dell’atmosfera.
(∂T/∂z)adiabatica secca > (∂T/∂z)atmosfera
La particella elementare di aria, se spinta verso l’alto tende a salire
(Tparticella > Tatmosfera) , mentre se spinta verso il basso tende a scendere.
]
(48,/,%5,2,167$%,/(
&DVR
7DWP
7S
ƒ&
4XHVWD FRQGL]LRQH q GHWHUPLQDWD GDL PRWL
FRQYHWWLYL LQQHVFDWL GDO ULVFDOGDPHQWR GHO WHUUHQR
QHOSHULRGRGLXUQRHVRSUDWWXWWRLQHVWDWH,QWDOH
FDVR LO ULPHVFRODPHQWR GHOO¶DULD q IDYRULWR H JOL
LQTXLQDQWLYHQJRQRGLVSHUVLLQYROXPLGLDULDPROWR
JUDQGL NP LQ YHUWLFDOH 4XHVWD VLWXD]LRQH q
DFFRPSDJQDWDGDYHQWLGLGHEROHLQWHQVLWjSHUFXL
JOL LQTXLQDQWL WHQGRQR D GLVSHUGHUVL OXQJR OD
YHUWLFDOHPDYLFLQRDOODVRUJHQWH6LKDTXLQGLXQD
IRUWHGLOXL]LRQHYHUWLFDOH H XQDVFDUVDGLVSHUVLRQH
ODWHUDOH
35
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
ATMOSFERA STABILE (caso 3):
Gradiente della adiabatica secca < Gradiente termico effettivo dell’atmosfera.
(∂T/∂z)adiabatica secca < (∂T/∂z)atmosfera
La particella elementare di aria, se spinta verso l’alto tende a scendere
(Tparticella < Tatmosfera), mentre se spinta verso il basso tende a salire.
La dispersione verticale degli inquinanti è bassa.
]
&DVR
&DVR
7S 7DWP&DVR 7DWP&DVR
ƒ&
INVERSIONE TERMICA (caso 1,4):
La temperatura non varia o aumenta con
la quota.
Si ha una forte stabilità verticale.
(¶ XQD VLWXD]LRQH JHQHUDWD GDO UDIIUHGGDPHQWR
QRWWXUQR GHOOD WHUUD FKH FHGH FDORUH DOO¶DWPRVIHUD
SHULUUDJJLDPHQWR
/¶DOWH]]DGLTXHVWRVWUDWRq JHQHUDOPHQWHOLPLWDWRD
P GDO SF PD SRVVRQR YHULILFDUVL DQFKH
FDVLGLLQYHUVLRQHLQTXRWD
36
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
]
(48,/,%5,2,167$%,/(
]
(48,/,%5,267$%,/(
&DVR
&DVR
]
]
]
]
ƒ&
7DWP 7DWP
7DWP 7DWP
7S 7S
= ± =!
7S
7DWP ± 7DWP
7S ± 7S
7DWP ± 7DWP7S ± 7S
∂7∂
∂]S
∂
∂7∂
∂]DWP ∂
Ň7DWP ± 7DWPŇ !Ň 7S ± 7SŇ
Ň∂
∂7∂
∂]DWP Ň ! Ň∂
∂7∂
∂]S Ň
= ± =!
ƒ&
7S
7DWP ± 7DWP
7S ± 7S
7DWP ± 7DWP!7S ± 7S
∂7∂
∂]S
∂
∂7∂
∂]DWP ! ∂
Ň7DWP ± 7DWPŇ Ň 7S ± 7SŇ
37
Ň∂
∂7∂
∂]DWP Ň Ň∂
∂7∂
∂]S Ň
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
(IIHWWLGHOODVWUXWWXUDWHUPLFDGHOO·DWPRVIHUDVXOODGLVSHUVLRQHYHUWLFDOHGL
XQDVRUJHQWHLQTXRWD
$7026)(5$ ,167$%,/(q
]
IDYRULWDODGLVSHUVLRQHYHUWLFDOH
7
$7026)(5$ 1(875$OD
]
GLVSHUVLRQHq SUHYDOHQWHPHQWH
RUL]]RQWDOH
7
]
$7026)(5$ 67$%,/(OD
GLVSHUVLRQHq VRORRUL]]RQWDOH
7
38
1. ATMOSFERA
STABILITA’ ATMOSFERICA
(IIHWWLGHOODVWUXWWXUDWHUPLFDGHOO·DWPRVIHUDVXOODGLVSHUVLRQHYHUWLFDOHGL
XQDVRUJHQWHLQTXRWD
,19(56,21($/682/2JOL
LQTXLQDQWLWHQGRQRDULVDOLUH
6LYHULILFDLQJHQHUHGXUDQWHOD
QRWWHHOHSULPHRUHGHOJLRUQR
SRLFKp O·DULDLQSURVVLPLWj GHOVXROR
VLUDIIUHGGD&RQLOVRUJHUHGHO
VROHO·LQYHUVLRQHWHUPLFDVFRPSDUH
]
7
,19(56,21(,14827$JOL
LQTXLQDQWLWHQGRQRDVFHQGHUH
]
7
7
6LYHULILFDTXDQGRVLKDQQRIHQRPHQL
GLVXEVLGHQ]DO·DULDVFHQGHDTXRWD
SL EDVVDHVLFRPSULPHDXPHQWDQGR
GLWHPSHUDWXUD,QSURVVLPLWj GHOOD
VXSHUILFLHXQDFHUWDWXUEROHQ]D
LPSHGLVFHLOIHQRPHQRGLVXEVLGHQ]D
QHOODSDUWHLQIHULRUHGHOO·DWPRVIHUD
39
1. ATMOSFERA
CLASSI DI STABILITA’ ATMOSFERICA
/DVWDELOLWj q XQLQGLFDWRUHGHOODWXUEROHQ]DDWPRVIHULFDHTXLQGLGHOODFDSDFLWj GLXQFRQWDPLQDQWH
GL GLVSHUGHUVL QHO PH]]R 4XHVWD GLSHQGH SULQFLSDOPHQWH GDOOD YHORFLWj GHO YHQWR GDOOD
WXUEROHQ]DPHFFDQLFDHFRQYHWWLYDWHUPLFD
Per stimare la stabilità atmosferica è possibile utilizzare il criterio di
classificazione di Pasquill-Gifford,
Gifford che esprime la classe di stabilità in
funzione della velocità del vento, della radiazione solare totale e della
copertura nuvolosa.
,QSDUWLFRODUHGLVWLQJXHODVWDELOLWj DWPRVIHULFDLQVHWWHFODVVLGLVWDELOLWj $%&'()*/DFODVVH
$ q OD SL LQVWDELOH PHQWUH OD FODVVH * q OD SL VWDELOH 7DOL FODVVL VRQR ULFDYDWH LQ EDVH D
FLQTXHFODVVLGLYHQWRLQFRUULVSRQGHQ]DGHOODVXSHUILFLHWUHFODVVLGLLQVROD]LRQHHGXHFODVVLGL
QXYRORVLWj GXUDQWHOHRUHQRWWXUQH
Velocità del vento a 10 m
dal p.c. (m/s)
calma
<2
2–3
3–5
5–6
>6
Radiazione solare Incidente
(GIORNO)
Copertura nuvolosa
(NOTTE)
Forte
Moderata
Debole
≥ 50 %
< 50%
-A
A–B
B
C
C
-A–B
B
B–C
C–D
D
-B
C
C
D
D
-E
E
D
D
D
G
F
F
E
D
D
40
1. ATMOSFERA
CLASSI DI STABILITA’ ATMOSFERICA
L’applicazione dello schema sopra riportato nelle ore notturne richiede la
conoscenza della nuvolosità, non facilmente ottenibile nelle comuni stazioni di
monitoraggio. In alternativa, si può quindi individuare la classe di stabilità
atmosferica in funzione del gradiente verticale della temperatura.
*UDGRGLVWDELOLWj
*UDGLHQWH
&DWHJRULDGL
WHUPLFRYHUWLFDOH
3DVTXLOO
ƒ&P
,QVWDELOLWj IRUWH
$
,QVWDELOLWj PRGHUDWD
%
'D²D²
,QVWDELOLWj GHEROH
&
'D²D²
1HXWUDOLWj
'
'D²D²
6WDELOLWj GHEROH
(
'D²D
6WDELOLWj PRGHUDWD
)
'DD
6WDELOLWj IRUWH
*
!
41
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
1HOORVWXGLRGHOODGLQDPLFDDWPRVIHULFDGHJOLLQTXLQDQWLLOIHQRPHQRGHOOHLQYHUVLRQLWHUPLFKH QHLEDVVL
VWUDWLDWPRVIHULFLDFTXLVWDXQDSDUWLFRODUHLPSRUWDQ]D4XHVWRSHUFKp JOLVWUDWLGLLQYHUVLRQHSRVVRQR
GLYHQWDUHXQRVWDFRORDOODGLOXL]LRQHGHJOLDJHQWLLQTXLQDQWL
/RVSHVVRUHGHOOR6/$QRQq FRVWDQWHPDq YDULDELOHQHOWHPSRHQHOORVSD]LRH
SUHVHQWDXQFDUDWWHULVWLFRDQGDPHQWRJLRUQRQRWWH
'XUDQWH OD QRWWH FRPH QHO FRUVR GHOOD VWDJLRQH IUHGGD OR 6/3 WHQGH DG
DVVRWWLJOLDUVLPHQWUHGXUDQWHLOJLRUQRFRPHQHOODVWDJLRQHFDOGDHVVRWHQGH
DGLVSHVVLUVL
$OVRUJHUHGHOVROH LOVXRORLQL]LDOPHQWHIUHGGRYLHQHULVFDOGDWRGDOODUDGLD]LRQH
VRODUH FDXVDQGR FRVu LO IRUPDUVL GHL IOXVVL GL FDORUH FKH ULVFDOGDQR O·DULD
FLUFRVWDQWH
'RSR LO WUDPRQWR LO WHUUHQR LQFRPLQFLD D UDIIUHGGDUVL D FDXVD GHOO·DVVHQ]D GL
LUUDJJLDPHQWR FHGHQGR FDORUH YHUVR O·DOWR UDIIUHGGDQGR FRVu DQFKH L SULPL
PHWULGLDULD
42
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/·DQGDPHQWRWLSLFRJLRUQRQRWWH JHQHUDORVWUDWROLPLWHUDSSUHVHQWDWRQHOODILJXUD
VHJXHQWH
2UH
2UH
WUDPRQWR
2UH
2UH
DOED
2UH
)LJXUDO·HYROX]LRQHWHPSRUDOHGHOFLFORGLXUQRDSDUWLUHGDPH]]RJLRUQRSHURUHGD6WXOO 6LSRVVRQRGLVWLQJXHUHWLSLGLFRQGL]LRQL
VWUDWRFRQYHWWLYR GLXUQRLQVWDELOH]RQDLQJULJLRVFXUR
VWUDWRUHVLGXDOHQHXWUR ]RQDLQJULJLRFKLDUR
VWUDWRVWDELOH QRWWXUQR]RQDLQQHUR
DQFKHVHO·DWPRVIHUDGLXUQDSXzDQFKHHVVHUHQHXWUDRVWDELOH
43
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/R6WUDWR&RQYHWWLYR
/H FRQGL]LRQL FRQYHWWLYH FRPLQFLDQR DG LQWHUHVVDUH O·DWPRVIHUD FLUFD PH]]·RUD GRSR LO
VRUJHUHGHOVROHHO·DOWH]]DGHO3%/ FRQWLQXDSRLDGDXPHQWDUH VLQRDUDJJLXQJHUHLO
VXRYDORUHPDVVLPRQHOWDUGRSRPHULJJLR
1RQ DSSHQD L UDJJL VRODUL FRPLQFLDQR D VFDOGDUH OD VXSHUILFLH WHUUHVWUH H
LQGLUHWWDPHQWHO·DULDDFRQWDWWRFRQHVVD LQL]LDOPHQWHIUHGGDVLIRUPDQRGHLIOXVVLGL
FDORUH FKH ULVFDOGDQR O·DULD FLUFRVWDQWH VL VYLOXSSD FRVu XQR VWUDWR FRQYHWWLYR
WXUEROHQWRGRYXWRDOPRWRDVFHQVLRQDOH GLSHQQDFFKLG·DULDFDOGD VRJJHWWLDXQDIRU]D
GL JDOOHJJLDPHQWR SRVLWLYD FRPSHQVDWR GDO PRWR GLVFHQGHQWH GL FRORQQH G·DULD SL
IUHGGD /·HYROX]LRQH GHOOR VWUDWR ULPHVFRODWR q GXQTXH GHFLVDPHQWH OHJDWD DO
ULVFDOGDPHQWRGHOWHUUHQRGDSDUWHGHOVROH
/XQJR LO FRUVR GHOOD JLRUQDWD DYYLHQH
O·DFFUHVFLPHQWR GHOOR VWUDWR FRQYHWWLYR
WUDPLWH OD ¶FDWWXUD· HQWUDLQPHQW GL
DULD GDOOR VWUDWR VRYUDVWDQWH PHQR
WXUEROHQWR FKH SXz HVVHUH OR VWUDWR
OLPLWH VWDELOH R OR VWUDWR UHVLGXDOH ILQR
DG XQ PDVVLPR TXDQGR QHO SRPHULJJLR
OD WHPSHUDWXUD VXSHUILFLDOH GHO VXROR
SHUYLHQHDOVXRYDORUHSL DOWR
44
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/R6WUDWR&RQYHWWLYR
,Q WDOL FRQGL]LRQL GL ULPHVFRODPHQWR GHOO·DULD JOL LQTXLQDQWL HYHQWXDOPHQWH SUHVHQWL LQ
DWPRVIHUDYHQJRQRGLVSHUVLLQYROXPLG·DULDPROWRJUDQGLHGLOSHQQDFFKLRGLLQTXLQDQWH
PRVWUD XQ FDUDWWHULVWLFR FRPSRUWDPHQWR D ´YROXWHµ FKLDPDWR ORRSLQJ UHVWDQGR JOL
LQTXLQDQWL LQWUDSSRODWL QHOOR VWUDWR FRQYHWWLYR D FDXVD GHOO·LQFDSDFLWj GHOOH FRUUHQWL
WHUPLFKH GL SHQHWUDUH OD VRYUDVWDQWH DWPRVIHUD OLEHUD 4XHVWR VL YHULILFD SHUFKp DO
OLPLWH VXSHULRUH GHOOR VWUDWR FRQYHWWLYR VL KD XQ·LQYHUVLRQH GL WHPSHUDWXUD OD TXDOH
VRSSULPHTXDVLGHOWXWWRODWXUEROHQ]DGHOLPLWDQGRLOSDVVDJJLRDOO·DWPRVIHUDOLEHUD
45
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/R6WUDWR5HVLGXDOHQHXWUR
&LUFD PH]]·RUD SULPD GHO WUDPRQWR OH FRUUHQWL FRQYHWWLYH GLPLQXLVFRQR G·LQWHQVLWj H
TXLQGLODWXUEROHQ]DFRPLQFLDDGHFDGHUHORVWUDWRFRQYHWWLYRVLWUDVIRUPDQHOORVWUDWR
UHVLGXR
6LJHQHUDFRVu XQRVWUDWRGRYHDSDUWHODYDULD]LRQHGHOODVWUXWWXUDGHOODWXUEROHQ]DH
ODPRGLILFD]LRQHGHOJUDGLHQWHYHUWLFDOHGHOODWHPSHUDWXUDFKHSDVVDGDOODSUHFHGHQWH
FRQGL]LRQH GL VWUDWLILFD]LRQH LQVWDELOH D TXHOOD QHXWUD O·DQGDPHQWR GHOOH ULPDQHQWL
YDULDELOL DWPRVIHULFKH QRQ VXELVFH YDULD]LRQL GL ULOLHYR ULVSHWWR D TXHOOR FKH
SUHVHQWDYDQRQHOORVWUDWRFRQYHWWLYRSUHFHGHQWHODIRUPD]LRQHGHOORVWUDWRUHVLGXDOH
(VVHQGR OR VWUDWR UHVLGXDOH FDUDWWHUL]]DWR GD VWUDWLILFD]LRQH QHXWUD FRQ XQ JUDGLHQWH
WHUPLFR DGLDEDWLFR O·XQLFR PHFFDQLVPR FKH JHQHUD OD WXUEROHQ]D q TXHOOR PHFFDQLFR
FRQFDUDWWHULVWLFKHSUDWLFDPHQWHXJXDOLLQWXWWHOHGLUH]LRQLLVRWURSLD
46
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/R6WUDWR5HVLGXDOHQHXWUR
&RPH ULVXOWDWR OD GLVSHUVLRQH GL LQTXLQDQWL LPPHVVL q OD VWHVVD VLD YHUWLFDOPHQWH FKH
ODWHUDOPHQWH WHQGHQGR D GLIIRQGHUVL VLPPHWULFDPHQWH DWWRUQR DO SURSULR DVVH
GHWHUPLQDWRGDOWUDVSRUWRFLRq GDOYHQWRPHGLRRULJLQDQGRFRVu XQSHQQDFFKLRGDOOD
WLSLFDIRUPDFRQLFDFRQLQJ ,OSURILORYHUWLFDOHGHOODYHORFLWj GHOYHQWRSDUWHGDOVXROR
FRQLQWHQVLWj QXOODHGDXPHQWDQRWHYROPHQWHFRQO·DOWH]]D7XWWRTXHVWRGHWHUPLQDLQ
VHQRDOODPDVVDG·DULDPRWLRUJDQL]]DWLHUHJRODULSLFFROLYRUWLFLHFRPHFRQVHJXHQ]D
GL TXHVWR WLSR GL PRWR LO SHQQDFFKLR XVFHQWH GDO FDPLQR VL PDQWLHQH SLXWWRVWR
FRPSDWWRHUDJJLXQJHLOVXRORDGXQDGLVWDQ]DPDJJLRUHGHOFDVRFRQYHWWLYRLQROWUHOR
´VEDQGLHUDPHQWRµ FLRq UHSHQWLQR FDPELDPHQWR GL GLUH]LRQH GHOO·HIIOXHQWH H
QRWHYROPHQWHULGRWWR
)LJXUDGXUDQWHODQRWWHODVWDELOLWj VWDWLFDGHFUHVFHFRQODTXRWDUDSSUHVHQWD]LRQHVFKHPDWLFDGHO
FRPSRUWDPHQWRGHLSHQQDFFKL6WXOO
47
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
/R6WUDWR6WDELOH
&RQ LO WUDPRQWR GHO VROH H O¶DYDQ]DUH GHOOD QRWWH OD SRU]LRQH LQIHULRUH GHOO¶DWPRVIHUD
YLHQH WUDVIRUPDWD LQ XQR VWUDWR VWDELOH D FDXVD GHO UDIIUHGGDPHQWR GHOOD VXSHUILFLH
WHUUHVWUHFKHFHGHFDORUHDOO¶DWPRVIHUDSHULUUDJJLDPHQWR
6LIRUPDFRVu OR6WUDWR6WDELOHFDUDWWHUL]]DWRGDXQDLQYHUVLRQHGLWHPSHUDWXUDFRQEDVH
DOVXROR,QIDWWLORVWUDWROLPLWHVWDELOHq DGLUHWWRFRQWDWWRFRQLOWHUUHQR
/D VXD IRUPD]LRQH LQL]LD JLj SRFR SULPD
GHO WUDPRQWR H FRQ LO SURJUHGLUH GHOOD
QRWWH OD VXD SURIRQGLWj DXPHQWD GDO
VXROR YHUVR O¶DOWR D VSHVH GHOOR VWUDWR
UHVLGXDOH VRYUDVWDQWH PDQ PDQR FKH LO
SURFHVVR GL UDIIUHGGDPHQWR GHOOR VWUDWR
G¶DULDDSL GLUHWWRFRQWDWWRFRQLOWHUUHQR
SURJUHGLVFH
,QTXHVWHFRQGL]LRQLVLJHQHUDSHUFLzXQR
VWUDWR G¶LQYHUVLRQH DO VXROR HG L PRWL
YHUWLFDOL GHOO¶DULD WHQGRQR DG HVVHUH
VRSSUHVVL SRLFKp RJQL HYHQWXDOH PRWR
LQL]LDOH GL SDUWLFHOOH G¶DULD YLHQH
DWWHQXDWR VLD YHUVR O¶DOWR VLD YHUVR LO
EDVVR
48
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
1HOOD VLWXD]LRQH GL DWPRVIHUD VWDELOH GXQTXH FRPH JLj QHO FDVR GL VWUDWLILFD]LRQH
QHXWUD VL q YLVWR FKH JOL HIIOXHQWL VRSUDWWXWWR VH HPHVVL DOOD VRPPLWj GHOOR VWUDWR
VWDELOHRSSXUH GLUHWWDPHQWHQHOOR VWUDWRUHVLGXDOHDFDXVDGHOODVFDUVDLQWHQVLWj GHOOD
WXUEROHQ]D VL GLIIRQGRQR GLIILFLOPHQWH YHUVR LO VXROR FRVu HVVL SRVVRQR HVVHUH
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1HOORVWUDWRUHVLGXDOH LSHQQDFFKLGLIXPRVLSRVVRQRGLIIRQGHUHYHUVRLOEDVVRILQFKp
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)LJXUD5DSSUHVHQWD]LRQHVFKHPDWLFDGHOORIWLQJGD6WXOO
49
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
'RSR O¶DOED LQL]LD D VYLOXSSDUVL OR VWUDWR FRQYHWWLYR FKH HURGH YLD YLD OR VWUDWR
VWDELOHTXDQGRODVXDVRPPLWj UDJJLXQJHODTXRWDDOODTXDOHODGLVFHVDGHJOLHIIOXHQWL
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)LJXUD5DSSUHVHQWD]LRQHVFKHPDWLFDGHOODIXPLJDWLRQGD6WXOO 50
1. ATMOSFERA
Inversioni termiche: Andamento giorno-notte
Ê HYLGHQWH FKH LO FLFOR GLXUQR UDUDPHQWH VL SUHVHQWD LQ PRGR FRVu VFKHPDWLFR H
VHPSOLILFDWRSRLFKp ODQXYRORVLWj HLOYHQWR QHLQIOXHQ]DQRO
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DGLDEDWLFR
51
FINE
52