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