Analysis of the atmospheric boundary layer fields - Comparison between models and measurements

La presente tesi di laurea, del 14 luglio 2017, si colloca all’interno delle attività di tirocinio, svolte presso il Centro Regionale di Modellistica Ambientale (CRMA) di Arpa FVG. I flussi computazionali che modellano la qualità dell'aria su scala regionale richiedono una costante verifica e validazione dei parametri implementati al fine di migliorare l'accuratezza delle previsioni nel breve termine. Tali valutazioni devono essere effettuate indipendentemente sui singoli modelli e processori della catena modellistica, con lo scopo di rilevare i pregi e i difetti di ognuno ed investigare le possibili relazioni con le previsioni degli inquinanti atmosferici a valle della catena (i.e. precursori dell'azoto, PM10 e PM2.5).

In particolare, questo lavoro ha lo scopo di valutare i parametri di inizializzazione del processore SurfPro, utilizzato nella catena modellistica per descrivere la turbolenza nello strato limite atmosferico; tali parametri (spesso coincidenti con grandezze dello strato limite atmosferico) sono stati definiti in modo univoco per ogni applicazione del modello, in funzione dell'utilizzo del suolo e del periodo dell'anno. Confrontando i parametri di inizializzazione con le rispettive misure messe a disposizione per l'anno 2015 in un sito agricolo del Friuli Venezia Giulia, si evince che essi generalmente necessitano di una revisione sia nei valori che nella struttura della parametrizzazione; da un lato perchè i valori tabulati non riescono a descrivere con sufficiente rigore le grandezze fisiche legate all'utilizzo del suolo nella regione considerata, dall'altro la modulazione stagionale viene messa in discussione perchè non sempre è rappresentativa della variabilità delle grandezze fisiche in gioco.

Quindi, al fine di migliorare la performance di SurfPro all'interno della catena modellistica, si è valutata la possibilità di ricavare i parametri di inizializzazione dal modello meteorologico WRF (alla base del flusso computazionale); come prevedibile, si sono ottenute serie temporali più accurate rispetto alle parameterizzazioni statiche, questo però non rende comunque conveniente aggirare le parameterizzazioni tabulate da SurfPro fornendo le grandezze richieste tramite WRF.