Inizio   Inizio
  Risorse   Risorse

MMS Calpuff - Uso dei dati meteorologici in MMS Calpuff

MMS Calpuff - Versione: 1.x

05/12/2014

Il modello MMS CALPUFF può essere utilizzato con due tipologie di dati meteorologici:

  • dati meteo di singolo punto
  • dati meteo 3D
  • La scelta della tipologia di dato meteo da utilizzare è molto importante per il contesto di applicabilità del modello.

    Dati meteo di singolo punto

    Sono serie annuali di dati orari riferiti ad un particolare punto geografico definito da una coppia di coordinate geografiche; rappresentano quindi una caratterizzazione sito-specifica del luogo cui si riferiscono.
    Questi dati possono a loro volta essere di due tipi:

    • Dati di superficie: dati riferiti ad una sola quota sul livello del suolo, tipicamente a 10 m. Sono i dati normalmente utilizzati dai modelli gaussiani semplici tipo ISC o WinDimula. Si tratta di dati generalmente misurati direttamente da stazioni di misura regionali/provinciali o ricostruiti modellisticamente attraverso un processo di ricostruzione mass consistent da dati di stazioni sinottiche con eventuale data assimilation di misure locali.
    • Dati di superficie + profili verticali: sono dati di superficie come quelli precedentemente definiti ai quali però può essere aggiunta anche una caratterizzazione oraria dei profili delle principali variabili meteorologiche almeno per qualche centinaio di metri sul livello del suolo (es: dati meteorologici misurati in stazioni di misura dotate di pali anemometrici elevati con sensori multipli a diverse quote sul suolo oppure dati aeroportuali). Questo tipo di dato è utilizzato ad esempio dal modello AERMOD dell’US-EPA (modello gaussiano modificato) che, contrariamente ai gaussiani semplici, permette di definire un profilo verticale variabile del plume emesso in condizioni convettive

    Dati meteo 3D

    Rappresentano la ricostruzione tridimensionale del campo meteorologico orario relativo ad un definito volume spaziale effettuata attraverso l’uso di modelli matematici climatologici.

    I dati 3D utilizzati in input da MMS CALPUFF sono i dati prodotti dal modello meteorologico CALMET; si tratta di dati ricostruiti attraverso un procedimento di interpolazione mass consistent effettuato a partire da serie orarie di dati misurati sia in stazioni meteo di superficie che da rilievi profilometrici presi in numero tale da creare un set orario completo per l’intero periodo di simulazione richiesto.

    Il processo di interpolazione a due step utilizzato permette al modello CALMET di operare una ricostruzione dettagliata del campo meteorologico tridimensionale considerando sia la risoluzione specifica delle caratteristiche orografiche e geomorfologiche dall’area che, attraverso un processo di data assimilation, di recuperare le caratteristiche meteorologiche sito specifiche dei singoli punti di misura utilizzati nella ricostruzione

    Le caratteristiche di default dei dati 3D forniti da MAIND per MMS CALPUFF sono le seguenti:

    • Dimensioni orizzontali: area di 20 x 20 km2 centrata sul punto geografico richiesto dall’utente
    • Risoluzione orizzontale (dimensioni grigli): dx = dy = 4000 m
    • Risoluzione verticale (quota livelli verticali): 10-35-70-100-200-350-700 1500-2500-3500 m sul livello del suolo
    Calpuff dati meteo 3d

    Per ognuna delle maglie del dominio viene generata una serie annuale oraria contenente le seguenti variabili di superficie (quota di riferimento 10 m sul suolo):

    • velocità orizzontale del vento (m/s)
    • velocità verticale del vento (cm/s)
    • direzione del vento (gradi da N)
    • temperatura (K)
    • umidità relativa (%)
    • precipitazione (mm/h)
    • altezza di miscelamento (m)
    • friction velocity orizzontale u* (m/s)
    • friction velocity verticale w* (cm/s)
    • lunghezza di Monin-Obuchov (m)

    e le seguenti variabili profilometriche (alle quote 10-35-70-100-200-350-700 1500-2500-3500 m sul livello del suolo)

    • velocità orizzontale del vento (m/s)
    • velocità verticale del vento (cm/s)
    • direzione del vento (gradi da N)
    • temperatura (K)

    Le caratteristiche di default del dominio fornito possono essere modificate a richiesta per specifiche esigenze

    Calpuff dati meteo 3d

    I dati meteo 3D permettono di utilizzare il modello MMS CALPUFF senza alcuna limitazione di dominio, contengono le informazioni geomorfologiche ed orografiche del siti e possono essere prodotti alla scala orografica locale

    Gianni Grippa