Altezza PBL da osservazioni e modello
Campagna Trisaia 2010
Marco Cacciani, Giampietro Casasanta, Nicoletta Di Genova, Vincenzo Tramontana
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altezza PBL da lidar e sodar
LIDAR
sensibile alla presenza di aerosol
H: altezza dove finisce lo strato di aerosol ben rimescolato (Mixed Layer)
range: 150 m - tropopausa
utilizzabile in presenza di CBL o SBL più spesso di 150 m
SODAR
sensibile alle fluttuazioni di temperatura con scala circa 10 cm
(turbolenza nel range inerziale e stratificazioni)
range: 40-800 m
utilizzabile in presenza di SBL o CBL allo stato iniziale
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OSSERVAZIONI LIDAR E SODAR
1 – 23 GIUGNO
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PROFILI VERTICALE VENTO ORIZZONTALE
SODAR
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CONDIZIONE 1
Notte:
vento sostenuto da O-NO
Giorno
sviluppo completo CBL; no brezza
1,5, 19-23 giugno
CONDIZIONE 2
Notte:
vento sostenuto da O-NO
Giorno
sviluppo parziale CBL; brezza
2,3,6 giugno
CONDIZIONE 3
Notte:
vento debole
Giorno
CBL assente o debole; brezza
4, 7-18 giugno
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ANALISI STABILITA’ STATICA
STRUMENTAZIONE UTILIZZATA
RADIOSONDAGGI BRINDISI: p(z)
HATPRO: TBL(z) , H2OFA (z)
SODAR: Vsp(z) , Vdir(z), w(z), z  ln RCS 
SONICO: Vsp(gnd) , Vdir(gnd), Ho(gnd), TKE(gnd),L
HYSPLIT: Vsp(z) , Vdir(z)
LIDAR: z  ln RCS 
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PARAMETRI CALCOLATI
TEMPERATURA POTENZIALE q
STABILITA’ STATICA
B  dq
dz
TURBOLENZA MECCANICA
 dU  2  dV  2 

 
 
 dz   dz  
g dq
GRADIENT RICHARDSON NUMBER
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Ri 
q dz
 dU 2  dV  2 

 
 
 dz   dz  
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CLASSIFICAZIONE DEI PERIODI IN BASE AL
VALORE DI B
B < -DB
INSTABILITA’
B> DB
STABILITA’
-DB<B< DB NEUTRALITA’
DB ERRORE SUL PARAMETRO DI STABILITA’
INDICE DI 6 BITS PER CLASSIFICARE IL PROFILO
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z
b  q
z
q
stability=000000
ground instability=010000
Db
profile=010000
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z
b  q
z
q
stability=000000
elevated neutrality=000010
ground instability=010000
Db
profile=010010
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casi previsti
stability
ground neutrality
elevated neutrality
multiple neutrality
ground instabilty
elevated instabilty
multiple instabilty
000000
000001
000010
000100
001000
010000
100000
Struttura file (ASCII)
Tempo, stabilty_flag, quota inferiore e superiore instabilità, quota inferiore e
superiore neutralità
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EVOLUZIONE BREZZA
LU AND TURCO, 1994
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MODELLO MONODIMENSIONALE CBL
SCHEMA TENNEKES (SLAB MODEL)


- w 'q '  D
h
dh
dt
entrainment
dD
dh  dq 
  -  
dt
dt  dt ML
 dq 

 dt ML
h 

 
 w 'q ' - w 'q '
0
Inversion strength

warming
h
Parametrizzazione
g
w3
w2 dh
-  w 'q '  -Ck m  CTU m
h
T
h
h dx entrainment
wm3  w*3  Cn3u*3
CK wm3
h

t CT wm2  ghD T
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Effetto brezza: Thermal Internal Boundary Layer
CK wm3
h
h
U 
t
x CT wm2  ghD T
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Stima della avvezione di h
trasformazione Lagrangiana t=x/U
Luhar (1998)

2 1

2
  h    h2  h2  
2
h0   3 CK  3  2C  gH  3 x
H 0 3  2CK   


3
0
0

K 


h - h0   3 ln 
  h    
2
1




3 CK
2
3CK  T  U

   h0   

 
 h   CK 

h  x 
1

U dh
dx
Calcolata in caso di vento da mare
(50°-210°)
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• L’altezza del PBL è controllata fortemente dalla brezza e dal vento
prima dell’alba
• Il modello unidimensionale descrive qualitativamente l’andamento
diurno ma non quantitativamente
• Nei periodi in cui sono entrambi utilizzabili, Lidar e Sodar forniscono
valori simili ma non coincidenti
• estensione dell’analisi PBL a tutto il periodo
• confronti con modelli meno rudimentali
• utilizzo dei dati Ultraleggero
• effetto sulle misure chimico-fisiche a terra
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COPERTURA NUVOLOSA
SOLITONE DEL 18/06/2010
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CONFRONTO LIDAR HATPRO
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