Simulazione della dispersione di inquinanti in aria ad altissima risoluzione spaziale. Applicazione di un modello lagrangiano a particelle all'inquinamento urbano

La presente tesi di laurea, del 18 marzo 2019, si colloca all’interno delle attività di tirocinio, svolte presso il Centro Regionale di Modellistica Ambientale (CRMA) di Arpa FVG.

La dispersione di inquinanti in atmosfera e la potenziale successiva deposizione a terra sono un argomento cruciale per la valutazione dello stato di salute dell'ambiente e in particolare della qualità dell'aria, a maggior ragione in ambiente urbano.

Molti modelli che simulano la dispersione di inquinanti sono disponibili oggi; la bontà delle simulazioni dipende in buona parte dalla capacità di riprodurre correttamente i campi micrometeorologici.

Dopo aver considerato il meteo, la maggior parte del lavoro è dedicata alla caratterizzazione del moto delle particelle lagrangiane (nel caso di modelli Lagrangiani) oppure della concentrazione dell'inquinante (nel caso di modelli Euleriani). Le particelle lagrangiane non vanno confuse con le particelle reali: esse infatti consistono in una quantizzazione di comodo della massa emessa che fornisce una modellizzazione semplificata di un fenomeno complesso come la diffusione.

In questo lavoro di tesi è stato usato il modello MSS (Micro Swift Spray): si tratta di una suite modellistica ad alta risoluzione spaziale e temporale che offre all'utente un'ampia gamma di possibilità. Lo scopo di questo lavoro è esplorare alcune di queste possibilità ed eseguire un confronto tra simulazione e misure per un caso di emissioni da traffico nella città di Udine (Viale San Daniele). Molto lavoro è stato dedicato alla preparazione dell'ambiente di calcolo, poiché la suite modellistica fa affidamento su un gran numero di strumenti di preprocessing. La raccolta dei dati e le successive analisi sono state condotte con l'aiuto del software R, avendo a disposizione i database Arpa FVG.