Il modello Caline considera le emissioni da traffico veicolare a partire da un’area denominata Mixing Zone definita come un’area di lunghezza pari alla lunghezza del tratto stradale e larghezza pari alla dimensione della
carreggiata (comprensiva dei due sensi di marcia) aumentata di 3 metri su entrambi i lati della carreggiata stessa.
All’interno della Mixing Zone si ipotizza che la dispersione avvenga principalmente per effetto della condizione di turbolenza che si viene a creare a causa della sovrapposizione della turbolenza meccanica (legata alla velocità dei veicoli) e
termica (surriscaldamento dei motori dei suddetti veicoli), minore è il numero di veicoli circolanti e maggiore sarà il peso della turbolenza meccanica e viceversa all’aumentare del numero di veicoli che determina una conseguente riduzione
della velocità media.
Basandosi su dati reali di traffico di General Motors, cui gli sviluppatori di Caline del California Department of Transportation (Caltrans) si sono ispirati (si veda ad esempio la documentazione originale dei modelli
Caline 3 e Caline 4) si stima che proprio a causa di questa compensazione tra turbolenza meccanica e turbolenza di origine termica, su grosse autostrade in un range di volume di traffico da circa 4000 v/h a 8000 veicoli/h la turbolenza
nella Mixing Zone rimanga sostanzialmente costante.
Il tasso di turbolenza iniziale nella Mixing Zone è rappresentato dalla turbolenza atmosferica definita in termini di classe di stabilità atmosferica di Pasquill-Gifford ma, all’interno della Mixing Zone, in virtù di quanto detto
in precedenza, il modello valuta eventuali modifiche/modulazioni della turbolenza atmosferica iniziale in funzione ai volumi di traffico circolanti che può portare ad una riformulazione del valore parametrico di Pasquill-Gifford della classe di stabilità atmosferica alla sorgente.
Queste modifiche sono definite internamente da appositi processi non controllabili a priori in base ai valori meteorologici.
Il modello Caline impone dei limiti superiori di velocità del vento per le varie classe di stabilità atmosferica che vengono segnalati dall’interfaccia di MMS Caline in fase di importazione del file meteorologico.
Le violazioni di tali limiti definiscono ore che non verranno considerate nella simulazione.
Nel caso di volumi di traffico molto elevati è possibile a fine calcolo assistere ad un aumento delle ore escluse dal calcolo per violazione dei limiti di velocità anche se il dato meteorologico di input rientrava nei limiti indicati, in quanto il
modello ne ha modificato la classe di stabilità per le ragioni sopra argomentate.
Questa problematica diventa particolarmente evidente in caso di utilizzo di volumi di traffico dell’ordine di diverse migliaia di veicoli-ora circolati.