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MMSCPF,MMSCL,MMSWD - Gestione delle calme di vento nei modelli gaussiani

MMSCPF,MMSCL,MMSWD

05/11/2024

Ai fini delle misure strumentali le calme di vento sono tutte quelle situazioni meteorologiche nelle quali gli strumenti di misura non riescono a definire una direzione e una intensità del vento.

A questa situazione strumentale (assenza del dato) corrispondono in realtà moltissime e diverse situazioni meteorologiche.

La gestione modellistica delle calme di vento presenta sostanzialmente due problemi:

  • mancanza di dati per inizializzare i modelli
  • varietà delle situazioni meteorologiche che ricadono nella definizione di calme di vento

I modelli gaussiani, in particolare, non sono in grado di gestire le calme di vento:

  • per ragioni fisiche in quanto contrastano con le ipotesi di derivazione della formulazione gaussiana
  • per ragioni matematiche in quanto la velocità del vento è presente a denominatore nell’equazione generale alla base di questi modelli (u nella equazione seguente):
Maind Model Suite

A causa di questa limitazione i modelli gaussiani prevedono un valore minimo di velocità del vento al di sotto del quale i calcoli non vengono effettuati, valore limite che in genere si assume pari a 0,5 o 1 m/s.

Utilizzando i programmi MMS Caline e MMS WinDimula, selezionando la scheda Dati Meteo e la voce Rapporto viene visualizzato il rapporto sui dati meteorologici utilizzati nel calcolo.
Selezionando la scheda Tabella Rosa dei Venti, è possibile visualizzare la percentuale di calme di vento:

Maind Model Suite

Tra i tre modelli esistono però delle differenze, in particolare WinDimula è l'unico modello gaussiano che implementa un modello per il supporto delle calme di vento.

AERMOD

Il modello AERMOD richiede che il file meteo sia completo con tutte le ore previste e nel caso di ore con calma di vento o dati inconsistenti produce comunque il calcolo assegnando a tutti i recettori il valore 0. Queste ore andranno quindi escluse dal calcolo delle medie.

Utilizzando MMS RunAnalyzer per effettuare l’analisi dei dati calcolati da Aermod, è possibile visualizzare ed esportare la lista delle ore escluse dai calcoli delle medie nella scheda Contenuto del file MMS RunAnalyzer - AERMOD gestione delle calme di vento e dei nomi dei recettori discreti:

Maind Model Suite

CALINE

Il modello CALINE esclude dal calcolo tutte le situazioni di calma di vento individuata da velocità del vento minore di 0,5 m/s. Il numero di situazioni escluse dal calcolo viene visualizzato nella scheda Dati Meteo:

Maind Model Suite

WINDIMULA

Il modello WinDimula è l’unico modello gaussiano che riesce a gestire le situazioni di calma o vento debole implementando un modello specifico basato sull’integrazione temporale dell’equazione gaussiana a puff sviluppato da ENEA (modello Cirillo Poli); questo modello, nato per trattare i casi di vento debole, è stato esteso per trattare anche le situazioni di calma di vento ed incluso nel modello WinDimula nell'ambito del contratto AMB-AMM-COM-7760 stipulato tra MAIND ed ENEA Dipartimento Ambiente.

Si tenga comunque presente che per un trattamento più corretto delle situazioni di calma di vento conviene utilizzare modelli più adatti come i modelli a puff. Per una trattazione della gestione delle calme in MMS Calpuff si veda MMS Calpuff - Modalità di gestione delle calme di vento

Stefano Giarola