(Elaborazioni grafiche a cura di G. Bonafè - ARPA - SIMC)

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1 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto LE CONDIZIONI METEOROLOGICHE NEL TERRITORIO DELLA PROVINCIA DI RAVENNA (Elaborazioni grafiche a cura di G. Bonafè - ARPA - SIMC) Gli indicatori meteorologici per lo studio della qualità dell aria L atmosfera rappresenta l ambiente attraverso il quale si diffondono gli inquinanti immessi da varie sorgenti e dove gli inquinanti stessi vengono dispersi e subiscono trasformazioni del loro stato fisico e chimico. Le condizioni meteorologiche interagiscono in vari modi con i processi di formazione, dispersione, trasporto e deposizione degli inquinanti. Di seguito vengono considerati alcuni indicatori meteorologici che possono essere posti in relazione con i processi di diffusione, trasporto e rimozione dell inquinamento. La temperatura dell aria. Le elevate temperature sono in genere associate ad elevati valori di ozono. Basse temperature sono spesso associate, durante il periodo invernale, a condizioni di inversione termica che tendono a confinare gli inquinanti in prossimità della superficie. Le precipitazioni e la nebbia, influenzano la deposizione e la rimozione umida di inquinanti. L assenza di precipitazioni e di nubi riduce la capacità dell atmosfera di rimuovere, attraverso i processi di deposizione umida e di dilavamento, gli inquinanti, in particolare le particelle fini. L intensità del vento influenza il trasporto e la diffusione degli inquinanti; elevate velocità del vento tendono a favorire la dispersione degli inquinanti immessi vicino alla superficie. La direzione di provenienza del vento influenza in modo diretto la dispersione degli inquinanti. Le condizioni di stabilità dell atmosfera e l altezza dello strato di rimescolamento governano in modo significativo il grado di rimescolamento e quindi di diluizione dell inquinante emesso. Tali parametri vengono calcolati, utilizzando un pre-processore meteorologico (Calmet), sulla base di grandezze meteorologiche osservate. In particolare Calmet fornisce, su base oraria alcuni parametri descrittivi della turbolenza, fra questi l altezza di rimescolamento, lunghezza di Monin- Obukhov e le classi di stabilità di Pasquill-Gifford-Turner. Questi indicatori sono stati elaborati, per il territorio della Provincia di Ravenna, utilizzando i dati di tre stazioni meteorologiche rappresentative del territorio provinciale: la stazione in area urbana (Ravenna), quella in area collinare (Brisighella) ed infine una nell entroterra faentino (Granarolo) (Fig.3.1). Ravenna Faenza Figura Dislocazione delle stazioni meteorologiche Brisighella S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 17

2 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto Andamento meteorologico del 21 nella Provincia di Ravenna Temperatura In figura 3.2 sono riportate le temperature medie, minime e massime mensili per l anno 21 misurate presso tre stazioni. 4 3 Stazione di Ravenna - anno 21 media minima massima T in C Stazione di Brisighella - anno 21 media T in C minima massima Figura 3.2 Medie, minimi e massimi mensili delle temperature Anno Stazione di Faenza - anno 21 media minima massima T in C Gli andamenti mensili delle temperature rilevate sul territorio ravennate risultano molto simili fra loro, con le minime lievemente più basse nell entroterra faentino rispetto sia alla costa sia alla zona collinare di Brisighella (la stazione è situata a circa 2 m di altitudine). Non ci sono variazioni di rilievo per le temperature medie e massime fra le diverse zone. S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 18

3 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto Precipitazioni In figura 3.2 nello stesso grafico è rappresentata la precipitazione cumulata mensile ed il numero di giorni con precipitazione superiore a.3 mm nelle tre postazioni meteo (urbana/costa, collinare, entroterra). 16 Ravenna 2 14 "Precipitazione cumulata" 12 "Num. giorni >.3 mm" 16 mm di pioggia Num. giorni 16 Brisighella 2 mm di pioggia "Precipitazione cumulata" "Num. giorni >.3 mm" Num. giorni Figura 3.2 Precipitazione cumulata mensile e numero di giorni con precipitazione superiore a.3 mm Anno Faenza "Precipitazione cumulata" "Num. giorni >.3 mm" 2 16 mm di pioggia Num. giorni La scelta di fissare come soglia di significatività la precipitazione cumulata giornaliera di.3 mm è stata determinata dalla definizione di giorno critico per l accumulo di PM 1 elaborata dal SIMC. Sono state infatti stabilite come favorevoli all accumulo di PM 1 le giornate con precipitazione inferiore a.3 mm e con indice di ventilazione (prodotto dell altezza di rimescolamento media giornaliera e dell intensità media giornaliera del vento) inferiore a 8 m 2 /sec. S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 19

4 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto 21 Diversamente dai trend mensili di temperatura, gli andamenti delle precipitazioni, seppure simili, si differenziano nelle diverse aree provinciali, con una intensità mediamente maggiore nella zona collinare rispetto alla fascia costiera e all entroterra faentino, soprattutto a partire dai mesi primaverili. Anche per quanto riguarda il numero di giorni piovosi si rilevano delle differenze, in particolare il mese di febbraio è stato caratterizzato da un elevato numero di giorni piovosi lungo la costa, al contrario il mese di novembre è stato particolarmente piovoso in collina Intensità e direzione del vento In figura 3.3 sono rappresentate le rose dei venti, in termini di direzione ed intensità, relative alla stazione urbana di Ravenna (Piazza Caduti) e alla stazione di Granarolo Faentino. In entrambe le postazioni le direzioni del vento più frequenti sono O-NO e NO. Dall analisi della distribuzione delle velocità risulta un valore inferiore a 3 m/s nella maggioranza dei casi. Velocità leggermente più elevate si rilevano a Granarolo Faentino rispetto a Ravenna, mentre la distribuzione della rosa dei venti è analoga nelle due stazioni e rappresentativa delle caratteristiche anemologiche del territorio, in cui la circolazione dell aria è influenzata, oltre che dal passaggio ricorrente di perturbazioni occidentali, dalla presenza del mare, in particolar modo nella fascia costiera della provincia. In figura 3.4 sono rappresentate le direzioni prevalenti e le intensità medie dei venti alle 2 e alle 14 per la stagione estiva ed invernale. Dalla figura risulta evidente come durante le ore notturne il vento provenga prevalentemente da O-NO (SO in estate), cioè da terra verso mare, mentre nelle ore centrali della giornata durante le giornate estive, la direzione del vento, compiuta una rotazione di 18 in senso orario, sia spira prevalentemente da E-SE, cioè dal mare verso la pianura ( brezza di mare ) (knots) Ravenna Wind speed Granarolo Faentino (m/s) Figura 3.3 Rosa dei venti in corrispondenza di Ravenna e Granarolo Faentino S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 2

5 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto 21 INVERNO ESTATE Figura 3.4 Direzione prevalente ed intensità del vento in provincia di Ravenna - anno 21 S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 21

6 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto Stabilità Nella provincia di Ravenna la condizione più frequente in tutte le stagioni è quella di stabilità, associata ad assenza di turbolenza termodinamica e debole variazione del vento con la quota. Ciò comporta che anche in primavera ed estate, nonostante in questi periodi dell anno si verificano il maggior numero di condizioni di instabilità, vi siano spesso (frequenza percentuale intorno al 3-35%) condizioni poco favorevoli alla dispersione degli inquinanti immessi vicino alla superficie. Durante la giornata la condizione di stabilità si verifica maggiormente tra le ore 22 e le 2, mentre la percentuale più alta di condizioni instabili si ha tra le ore 1 e le 14, in corrispondenza dell innalzarsi dell altezza di rimescolamento. In figura 3.5 è rappresentata la frequenza percentuale di condizioni stabili che si sono verificate, nelle diverse stagioni del 21, nella Provincia di Ravenna: la stagione in cui si sono verificate più frequentemente condizioni stabili è l autunno. INVERNO PRIMAVERA ESTATE AUTUNNO Figura 3.5 Frequenza percentuale di condizioni di stabilità anno 21 S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 22

7 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto Altezza di rimescolamento L altezza di rimescolamento varia notevolmente nel corso dell anno e nel corso della giornata; vi è una tendenza all innalzamento a partire dal mattino, fino a raggiungere il valore massimo verso le ore 14. Tale andamento è più evidente in periodo estivo durante il quale, ad esempio nella zona costiera, si passa da circa 7 metri (ore 2) a metri (ore 14). In Figura 3.6 sono riportate le mappe di isoaltezza in periodo invernale ed autunnale alle ore 2 ed alle 14 (calcolate con il processore meteorologico CALMET), mentre in Figura 3.7 sono rappresentate quelle relative alla primavera ed all estate. INVERNO AUTUNNO Figura 3.6 Altezza dello strato di rimescolamento alle ore 2 e alle ore 14 S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 23

8 Elaborazione dati della qualità dell aria Provincia di Ravenna - Rapporto 21 ESTATE PRIMAVERA Figura 3.7 Altezza dello strato di rimescolamento alle ore 2 e alle ore 14 In tutte le stagioni i minimi notturni (mappa ore 2) appaiono piuttosto simili e distribuiti uniformemente nel territorio provinciale, con i valori massimi in corrispondenza della zona più occidentale della provincia, a ridosso delle colline. Si rilevano in generale valori più bassi nella zona ovest della provincia e a ridosso della costa, in particolare durante i mesi estivi. Nelle ore diurne (mappa ore 14) la variazione stagionale è più marcata: le altezze di rimescolamento massime si hanno in estate, in concomitanza con la maggior frequenza di situazioni instabili; quelle minime in inverno. Inoltre, per quanto riguarda la distribuzione territoriale, l altezza dello strato di rimescolamento massima tende a diminuire man mano che ci avvicina alla fascia costiera. S.S.A. Area valutazione e monitoraggio Qualità dell Aria, Rumore, CEM Pag. 24