Panelli, Mario (2010) Development of Kytoon Station for Meteorological and Air Pollution Measurements in a Mediterranean Urban Climate. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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La conoscenza di profili verticali dei parametri meteo e d’inquinanti e delle loro caratteristiche (statistiche, spettri cross-correlazioni dei parametri) sono cruciali nella comprensione dei meccanismi di dispersione degli inquinanti in presenza di un microclima tipico delle città mediterranee che è caratterizzato dalla presenza contemporanea dei venti di brezza (mare/terra), delle correnti di valle (anabatiche/catabatiche) e d’isole urbane di calore. Il lavoro di tesi si è focalizzato sullo sviluppo di una stazione multi-parametrica del tipo Kytoon (costituita da un aerostato e dalla stazione di rilevamento, sospesa sotto di esso, vincolati al suolo per mezzo di un cavo). Inoltre il sistema di lancio/recupero del pallone è stato realizzato su un carrello appendice al fine di consentire un agevole trasporto di tutto il sistema e quindi la possibilità di eseguire facilmente lanci da punti geografici diversi. I parametri misurati dalla stazione meteo realizzata sono: modulo e direzione della velocità del vento, pressione atmosferica, temperatura, umidità, e le concentrazioni di quattro sostanze, ritenute dalla normativa europea, pericolose per l’ambiente e per l’uomo, cioè 03, CO, C6H6, NO2. La kytoon station in oggetto permette di misurare i parametri prima elencati con elevata risoluzione temporale (32Hz) permettendo la misura dei profili verticali delle principali grandezze statistiche turbolente (medie, energia cinetica turbolenta, varianze, spettro); di stimare profili verticali delle temperature potenziali individuando le eventuali condizioni d’instabilità atmosferiche (Numero di Richardson); di valutare le cross correlazioni tra il vento (modulo e direzione) e le concentrazioni dei citati inquinanti. In tal senso il lavoro è del tutto originale poiché nella letteratura scientifica sono presenti solo studi della turbolenza atmosferica in ambiente urbano, basate sull’uso di torri meteorologiche (che presentano una quota limitata), con frequenze di acquisizioni limitate e senza contemporanei rilevamenti di sostanze inquinanti. Al fine di ottenere da parte di E.N.A.C. ed E.N.A.V. il rilascio di un NOTAM per il lancio del pallone aerostatico in area urbana é stato necessario eseguire un’analisi della probabilità di guasto di tutti i sottosistemi per le varie condizioni operative e la Functional Hazard Assessment dell’intero sistema. Dal 7 al 17/9/2010 è stata infine realizzata una campagna di misure nei pressi della reggia di Caserta con la quale si sono potute evidenziare le grandi potenzialità di analisi dei fenomeni atmosferici dell’attrezzatura realizzata.

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