Il sito utilizza cookie flash; utilizza anche cookie di tipo tecnico e di sessione, ma solo a carico dell'utente amministratore,unico ad aver accesso al pannello amministrativo LEGGI INFORMATIVA PRIVACY


I bassi strati dell'atmosfera

Definizione

La parte dell'atmosfera che interessa conoscere, sia nella sua struttura che nella sua evoluzione spazio-tempo, per lo studio del comportamento degli inquinanti emessi da sorgenti fisse, è quella corrispondente agli strati inferiori della troposfera, nota come bassi strati dell'atmosfera.
Lo spessore dello strato basso dell'atmosfera dipende dalle caratteristiche orografiche del terreno e si aggira, in linea di massima, intorno ai 1000 metri.

Gradiente termico verticale

Per lo studio delle caratteristiche dei bassi strati atmosferici si ricorre ad alcune semplificazioni; una di queste è che i moti delle masse d'aria avvengono sempre con estrema rapidità, in modo tale che si possano realizzare senza comportare scambi di calore tra l'elemento d'aria in moto e l'aria ambiente: è questo un processo adiabatico.
Il gradiente termico verticale indica la variazio¬ne della temperatura con l'altezza.
Il gradiente corrispondente a processi adiabatici si definisce gradiente adiabatico ed è dato dal rapporto tra accelerazione di gravità ed il calore specifico dell'aria secca a pressione costante. Esso ha il valore di 0,98 °C per 100 m o più semplicemente viene arrotondato a 1 °C per 100 m. Questo gradiente rimane costante e non varia con la quota.
I1 gradiente termico verticale reale general¬mente non coincide con quello adiabatico, può variare come ordine di grandezza e può avere segno positivo se aumenta con l'altezza, negativo se diminuisce.
Se il gradiente termico dell'aria (y) è minore di quello adiabatico si definisce subadiabatico, se è maggiore si definisce superadiabatico.

La stabilità atmosferica

Si possono avere i seguenti casi di sviluppo verticale della temperatura:
a) Il gradiente termico dell'aria è inferiore a quello adiabatico: y< ya. L'aria è stabile poiché moti verticali vengono smorzati; ciò rende difficile il mescolamento verticale degli inquinanti.
b) Il gradiente termico dell'aria è superiore a quello adiabatico: y > ya . In questa situazione una massa d'aria spinta verso l'alto si raffredda, ma resta sempre più calda, quindi meno densa, dell'am¬biente circostante. Questo comporta una spinta verso l'alto che favorisce l'allontanamento della posizio¬ne iniziale della massa d'aria che continua a salire, così una particella che discende in condizione supe¬radiabatica è soggetta ad una forza che favorisce la discesa. In queste condizioni l'atmosfera è instabile poichè i moti verticali sono favoriti: gli inquinanti sono facilmente mescolati sulla verticale.
c) Il gradiente termico dell'aria è uguale a quello adiabatico: y= ya. L'equilibrio termico è neutro.

Nelle zone rurali, in assenza delle sorgenti di calore della città, con cielo sereno si ha una varia¬zione ciclica del gradiente atmosferico alla quale è associata una variazione delle condizioni di stabilità. Il raffreddamento notturno provoca un'inversione che al levare del sole viene dissolta dal basso dal mescolamento convettivo, dando luogo inizialmente al processo di fumigazione e poi ad un gradiente adiabatico o superadiabatico. L'altezza dello strato in cui si ha rimescolamento è detta altezza di mescolamento: varia da zero, all'alba, ad un valore massimo nel pomeriggio. Nelle zone urbane questo comportamento viene modificato dalla presenza delle città che influenza il bilancio della radiazione.

Le industrie, i mezzi di trasporto e gli impianti di riscaldamento agiscono come sorgenti di calore; cemento e asfalto liberano durante la notte il calore assorbito dal sole durante il giorno, e si può aggiungere l'effetto del CO2 che agisce come emettitore (e assorbitore) di infrarossi che riscaldano il suolo. Tutto questo determina ad esempio una minor frequenza delle inversioni in città che nella campagna circostante.

Inversione termica

Il vento

La turbolenza atmosferica

Le brezze

Bi-lab.it P.IVA 02053751000 - Copyright by GENOMEGA