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AREA AMBIENTE, PARCHI, RISORSE IDRICHE E TUTELA DELLA FAUNA
Servizio Qualità dell'Aria, Inquinamento Atmosferico, Acustico ed Elettromagnetico
Torino, 2 luglio 2003
UN DB METEOROLOGICO A SUPPORTO DELL’UTILIZZO DEI MODELLI DI
DISPERSIONE, DATI E INFORMAZIONI DISPONIBILI.
Dott.ssa Sara Riccardo
IL DATABASE DELLA PROVINCIA DI TORINO
Dominio 126x106x25 Km
Risoluzione di 1 Km2
Un anno di parametri di turbolenza calcolati al suolo
Un anno di dati meteorologici a cadenza oraria presenti al suolo e a diverse quote
MODELLI GAUSSIANI
Velocità del vento u
Direzione del vento
Temperatura
Classi di di stabilità Pasquill
a diverse quote
CHE COSA CONTIENE IL DATABASE
MODELLI LAGRANGIANI
Campi di Velocità del vento 3D
Campi di Temperatura
a diverse quote
Rugosità zo
Velocità di frizione u*
L lunghezza di Monin ObukhovRadiazione totale
Flusso di Calore sensibileAltezza di rimescolamento
I MODELLI DI DISPERSIONE NEGLI STUDI DI IMPATTO AMBIENTALE
Sito in esameSito in esame
Caratterizzazione della sorgente e delle emissioni
Impatti sull’aria ambiente Normativa qualità dell’aria
Stato della qualità dell’aria
Caratterizzazione meteo-climatica
I MODELLI DI DISPERSIONE DETERMINISTICI
Com
plessità di calcolo
MODELLI GAUSSIANI
MODELLI A PUFF
MODELLI LAGRANGIANI A PARTICELLE
MODELLI FOTOCHIMICI (Euleriani a griglia)
I MODELLI GAUSSIANIAssunzioni:
• 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
σy e σz sono i parametri che descrivono la turbolenza atmosferica e sono calcolati definendo le categorie di stabilità atmosferica di Pasquill
22
2
22
2
2
2
2
2),,(
z
Hez
z
Hez
y eeeu
QzyxC
y
zy
C(x,y,z) concentrazione di inquinante in un punto del dominio di calcolo
Q concentrazione di inquinante emessa dalla sorgente
u velocità del vento ( >1 m/s) in un punto del dominio
He altezza a cui viene emesso l’inquinante che tiene conto sia della altezza del camino sia della spinta termodinamica dei fumi
Dati in ingresso:
Dato in uscita:
Dati Meteo
Dati emissivi
ESTENSIONI DEL MODELLO GAUSSIANO
Estensione per le calme di vento (u < 1 m/s)
Estensione per considerare l’orografia
Deposizione secca e umidaEffetti di gravità (per le polveri)Effetti dovuti agli edificiCanyon stradali
hs
Hhg
ha
hs
heht
ha
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
0.5
0.75
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.5
3
5
390 392 394 396 398 400 402 404 406 408 4104958
4960
4962
4964
4966
4968
4970
4972
4974
4976
4978
d i_ m isuraStaz ione
.
C entro .A b itato
.
p unto .d iem issione
390 392 394 396 398 400 402 404 406 408 4104958
4960
4962
4964
4966
4968
4970
4972
4974
4976
4978
d i_ m isuraStaz ione
.
C entro .A b itato
.
p unto .d iem issione
NOx espressocome NO ( g/m )
2 3
Modello gaussiano versione short-term
(utilizzo serie di dati orari di vento)
Modello gaussiano versione long-term
(tabelle di frequenza di accadimento)
M ed ie annuali N O x esp resso com e N O 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 sommandole particelle che si depositano al suolo
DATI METEOROLOGICI IN INGRESSO
Modello meteorologico diagnostico
Campi di vento 3D edi temperatura T
Dati meteo al suolo
e in quotaOrografia
Dati meteo usati dai sistemi
previsionali
Esempi di campi di vento a diverse quote
Campi di vento 3D edi temperatura T
Rugosità zo
Velocità di frizione u*
L lunghezza di Monin ObukhovRadiazione totale
Flusso di Calore sensibileAltezza di rimescolamento
Pre-processore metereologico
I PARAMETRI DI TURBOLENZA IN INGRESSO
Utilizzo del suolo
Caratterizzazione fisica ed emissiva della sorgente
ALTRI DATI DI INGRESSO
DATI IN USCITA
Mappe di concentrazione al suolo