dei modelli

(1)

dei modelli

5.1 Introduzione

Il presente capitolo si divide in due parti:

o Nella prima parte viene esaminato il preprocessore meteorologico CALMET attraverso l’analisi di due parametri: uno di ingresso al codice, relativo alla caratterizzazione del dominio sulla base dei diversi utilizzi del suolo ed uno computazionale, relativo alla scelta della griglia dei recettori.

o Nella seconda parte viene analizzato il modello di dispersione CALPUFF.

In questo caso è stata effettuata una prima calibrazione, relativa alle sorgenti lineari, mediante il confronto con il modello CALINE.

Successivamente sono stati analizzati alcuni parametri di ingresso al codice (landuse), di computazione (nesting) e di schematizzazione di alcuni fenomeni fisici (deposizione secca ed umida).

Il dominio di calcolo su cui sono state effettuate le simulazioni coincide con quello descritto nel capitolo 4, inoltre, le caratteristiche geometriche ed emissive delle sorgenti di riferimento considerate per l’analisi corrispondono a quelle reali presenti all’interno del dominio di studio. Fa eccezione l’analisi effettuata in relazione alle sorgenti lineari in cui è stato necessario aumentare il valore dell’emissione al fine di ottenere dei risultati apprezzabili.

Le condizioni meteorologiche cui si è fatto riferimento per le analisi parametriche, sono quelle dell’8 febbraio 2002, fatta eccezione per l’analisi di sensibilità del modello nei confronti dei fenomeni di rimozione, per la quale si è fatto riferimento al 6 febbraio 2002.

L’8 febbraio è stato scelto sulla base delle diverse condizioni meteo-climatiche presenti nell’arco delle 24 ore: la presenza delle diverse classi di stabilità e di direzioni del vento tipiche della zona studio hanno permesso di considerare diversi scenari caratteristici che ben si prestano a questo tipo di applicazione.

Il 6 febbraio, invece, è stato scelto per la presenza di un elevato tasso di precipitazione, parametro fondamentale nella valutazione della rimozione ad umido del particolato; per la caratterizzazione meteorologica si rimanda al paragrafo 5.3.4.3.

(2)

I dati riportati in tabella 5.1 sono dei valori mediati su tutto il dominio, ottenuti mediante il preprocessore meteorologico CALMET sulla base dei dati RAMS la cui convalida è stata precedentemente esposta (§ 2.3.2.4).

Tabella 5.1 Caratteristiche meteo-climatiche dell’8 febbraio 2002

Direzione del vento Velocità del vento ORA Classe di stabilità

Gradi m/s

0 F 57.23 3.20

1 F 73.52 2.58

2 F 88.79 1.98

3 F 102.85 1.46

4 F 115.54 1.70

5 F 117.10 1.62

6 F 113.94 1.80

7 F 111.16 2.32

8 D 108.32 2.55

9 C 107.93 2.62

10 C 105.22 2.36 11 B 119.92 1.61 12 B 171.03 1.10 13 B 226.81 1.62 14 C 254.41 2.15 15 C 270.76 2.47 16 D 282.75 2.59 17 D 292.75 2.59 18 F 286.55 2.43 19 F 284.89 2.32 20 F 279.45 2.17 21 F 277.37 2.32 22 F 278.72 2.28 23 F 274.24 1.74

(3)

5.2 Il modello CALMET

5.2.1 Parametri significativi per la definizione della turbolenza

Grandezze fisiche quali la rugosità superficiale, l’albedo, il rapporto di Bowen, il flusso di calore verso il suolo, l’indice di copertura fogliare e il flusso di calore antropogenico (§ 2.3.3), sono di fondamentale importanza al fine di caratterizzare la turbolenza all’interno del PBL.

Sulla base di questi parametri, infatti, vengono calcolate tutte le grandezze necessarie a descrivere il tipo di turbolenza meccanica e convettiva che si viene a creare in una zona.

I valori di questi parametri possono essere inseriti nel codice mediante un file che descrive la grandezza puntuale nel dominio di calcolo oppure specificati in funzione del landuse (§ 2.2).

Non avendo a disposizione tutti i parametri geofisici richiesti dal modello si è scelto di utilizzare i valori associati alle varie categorie di utilizzo del suolo contenuti in CALMET (tabella 5.2).

Tabella 5.2 Categorie di landuse e parametri geofisici associati contenuti in CALMET (U.S. Geological Survey Land Use Classification System)

Rugosità superficiale

Flusso di calore antropogenico Tipologia

di landuse

Descrizione

m

Albedo Rapporto di Bowen

Parametro del flusso

di calore

al suolo W/m²

Indice di copertura

fogliare

10 Zona

urbana 1.0 0.18 1.5 0.25 0.0 0.2 20 Zona

agricola 0.25 0.15 1.0 0.15 0.0 3.0 -20 Zona

irrigata 0.25 0.15 0.5 0.15 0.0 3.0 40 Zona

boschiva 1.0 0.10 1.0 0.15 0.0 7.0 55 Mare 0.001 0.10 0.0 1.0 0.0 0.0

L’analisi effettuata consiste nella costruzione di un set di campi cinetici in cui viene fatta variare la tipologia di landuse sul dominio.

A parità di tutti gli altri parametri inseriti nel modello, sono stati ipotizzati tre scenari:

o Landuse semplice: l’intero dominio è stato considerato come sola zona agricola;

o Landuse medio: il dominio è stato diviso in due zone: mare e zona agricola;

(4)

o Landuse complesso: sono stati considerati tutti i tipi di utilizzo del suolo realmente presenti sul dominio di calcolo.

Il modello CALMET permette di ottenere le variazioni orarie dei principali parametri meteorologici per ogni punto della griglia (§2.2.1); è stato, quindi, possibile effettuare un confronto diretto dei valori ottenuti su alcuni recettori posti in zone caratterizzate da diverse tipologie di landuse.

I punti situati sulle zone identificate come mare sono caratterizzati da:

o Classe di stabilità 4 (condizioni neutre) costante durante le 24 ore;

o Altezze di miscelamento inferiori ai 300 metri;

o Lunghezza di Monin-Obukhov infinita;

o Velocità convettiva nulla.

Considerando uno stesso punto (figura 5.4), nel caso in cui il dominio venga identificato come sola zona agricola, si ottengono, invece, dei valori delle variabili micrometeorologiche che seguono gli andamenti tipici giornalieri (figure 5.1-2-3).

Andamento giornaliero dell'altezza di miscelamento Recettore A (24, 33)

0 200 400 600 800 1000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 ora

Altezza [m]

complesso semplice

Figura 5.1 Andamento dell’altezza di miscelamento al variare del landuse

(5)

Andamento giornaliero della classe di stabilità Recettore A (24, 33)

1 2 3 4 5 6 7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 ora

PGT

complesso semplice

Figura 5.2 Andamento della classe di stabilità al variare del landuse

Andamento giornaliero della friction velocity Recettore A (24, 33)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 ora

[m/s]

complesso semplice

Figura 5.3 Andamento della velocità d’attrito al variare del landuse

(6)

C

^{(90, 101)}

A

^{(24, 33)}

Figura 5.4 Posizione dei recettori all’interno del dominio di calcolo

B

^{(92, 10)}

Il confronto diretto tra i recettori posti in zone boschive o urbane (recettori B e C), non mostra, invece, particolari differenze sia per quanto riguarda il campo di vento, sia per quanto riguarda i valori dei parametri micromeorologici che seguono l’andamento tipico giornaliero (figura 5.5).

Andamento giornaliero dell'altezza di Monin- Obukhov

Recettore C (90, 101)

-1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

ora

[m]

complesso semplice

Figura 5.5 Andamento dell’altezza di Monin-Obukhov al variare del landuse Lo scenario caratterizzato da landuse medio mostra caratteristiche quasi identiche a quelle ottenute con un landuse complesso; pertanto, la presenza del mare all’interno del dominio di calcolo ha un elevato impatto sulla turbolenza.

(7)

La variazione del landuse non incide, se non puntualmente, sulla direzione e sulla velocità del vento che rimangono quasi invariate in tutti i e tre i casi.

I valori ottenuti per i parametri, fanno si che sul dominio di calcolo vengano definite due zone:

o Il mare, caratterizzato da turbolenza di tipo meccanico, funzione della velocità d’attrito (§ 2.2.2);

o La terra emersa, caratterizzata da turbolenza di tipo convettivo generata dal riscaldamento della superficie terrestre, durante il giorno e da turbolenza di tipo meccanico, dovuta essenzialmente alla presenza di rilievi e rugosità, durante le ore notturne.

Poiché il preprocessore meteorologico utilizza due diversi algoritmi per il calcolo dell’altezza dello strato di miscelamento (§ 2.2.2), in base al tipo di turbolenza, la presenza del mare nel dominio di calcolo produce una variazione complessiva della mixing height che assume un andamento tipico delle zone costiere

(figura 5.6) [13].

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

m

ORE 03

ORE 09

ORE 15

ORE 23

Figura 5.6 Andamento dell’altezza dello strato di miscelamento in caso di landuse complesso.

(8)

5.2.2 Parametri computazionali

La griglia dei recettori scelta è molto importante poiché le variabili meteorologiche, così come le concentrazioni, vengono calcolate solo in quei punti.

Esistono dei limiti pratici e teorici nella scelta della dimensione minima della cella del grigliato. Infatti, aumentando il numero di celle si moltiplicano i tempi di calcolo e di acquisizione dei dati iniziali, necessari per specificare le informazioni richieste dal modello per ogni cella della griglia.

D’altra parte, un numero troppo piccolo di celle può portare alla ricostruzione di un campo di vento e dei parametri della turbolenza troppo approssimati.

La scelta del numero di celle dipende, quindi, dalle dimensioni del dominio di studio: è necessario trovare un buon compromesso tra tempi computazionali e accuratezza dei risultati.

In seguito sono riportati i campi di vento ottenuti al variare del passo della cella (figure 5.7-8-9).

La scelta del numero di recettori da applicare al caso reale è comunque determinata dall’analisi parametrica del modello di dispersione che risulta più sensibile nei confronti di questo parametro (§ 5.3.3).

(9)

605 610 615 620 625 630 4820

4825 4830 4835 4840

Figura 5.7 Campo di vento con passo della cella pari a 1100 metri

605 610 615 620 625 630

4820 4825 4830 4835 4840

Figura 5.8 Campo di vento con passo della cella pari a 220 metri

(10)

595 600 620 625 630 4820

4825 4830 4835 4840 4845 4850

605 610 615

Figura 5.9 Sovrapposizione dei campi di vento con passi differenti

(11)

5.3 Il modello CALPUFF

5.3.1 Calibrazione con CALINE4

Calpuff contiene un algoritmo specifico per simulare le concentrazioni dovute ad emissioni da sorgenti lineari che fa riferimento alla tecnica utilizzata nel modello di dispersione BLP, Buoyant Line and Point (Schulman and Scire, 1980).

Le caratteristiche della sorgente lineare utilizzate in questo tipo di modellazione, definiscono la geometria di uno o più edifici lunghi da cui ha luogo l’emissione.

Le coordinate degli estremi della sorgente lineare sono utilizzati per determinare il punto di rilascio e l’orientamento della sorgente rispetto alla direzione del vento.

I dati di ingresso richiesti dal modello sono:

o Lunghezza media della struttura (L) o Altezza media dell’edificio (HB)

o Spessore medio della sorgente lineare (WM) o Larghezza media dell’edificio (WB)

o Distanza media tra gli edifici (in caso di più sorgenti lineari parallele) (δx) Per tener conto dell’innalzamento dell’emissione, si fa riferimento al parametro di galleggiamento per sorgenti lineari [m⁴/s³]:

( )

s

a s M

T

T T w W L

F g⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −

′=

dove:

g è l’accelerazione di gravità [m/s²];

w è la velocità di uscita dei fumi [m/s];

Ta è la temperatura ambiente [K];

Ts è la temperatura di uscita dei fumi [K].

Tale parametro viene utilizzato per il calcolo del plume rise (§ 3.2.2), che risulterà diverso a seconda della direzione del vento, a causa dei diversi effetti della struttura riguardo al fenomeno del downwash (§ 3.2.2).

Per la determinazione delle caratteristiche geometriche legate al plume rise ed al downwash, la struttura viene scomposta in due parti: una lungo la direzione del vento ed una perpendicolare alla direzione del vento (figura 5.10).

(12)

Direzione vento

Le

θ L XFB

Figura 5.10 Scomposizione della sorgente lineare

Per quanto riguarda il calcolo della dispersione, ogni sorgente lineare viene suddivisa in segmenti (il cui numero è specificato dall’utente) ognuno dei quali origina indipendentemente degli slug (o puff).

Nel caso di puff, questi vengono modellati utilizzando il metodo della sorgente virtuale puntiforme, con la σy0 (deviazione standard iniziale in direzione perpendicolare alla direzione del vento) ottenuta dalla proiezione del segmento di linea in senso ortogonale alla direzione del vento.

Nel caso di slug, invece, ogni segmento di linea viene modellato come una sorgente areale (integrazione lungo il segmento) durante il primo sampling step (quindi in zone prossime alla sorgente), tramite il metodo della sorgente virtuale puntiforme nei susseguenti intervalli temporali (quindi nelle zone più distanti).

L’algoritmo utilizzato in CALPUFF non è, quindi, un algoritmo studiato specificatamente per simulare la dispersione delle emissioni dovute al traffico stradale.

Inoltre, la difficoltà nel reperire i valori di alcuni parametri, come quello di galleggiamento, ha reso indispensabile la calibrazione di CALPUFF con un modello specifico quale CALINE.

Il modello CALINE, infatti, è un modello stazionario studiato appositamente per valutare la dispersione di inquinanti dovuti al traffico veicolare su strade. A differenza di altri modelli che trattano sorgenti lineari, CALINE ha la capacità di tenere conto della turbolenza generata dal transito dei veicoli e di altre caratteristiche legate alla geometria della sorgente.

(13)

5.3.1.1 Scenari simulati

Le prove sono state condotte nelle medesime condizioni atmosferiche ed emissive, cercando di coprire una casistica abbastanza completa. Si è cercato poi di effettuare un “tuning” attraverso i vari parametri presenti in CALPUFF, in modo da minimizzare l’errore rispetto a CALINE.

La sorgente emissiva scelta è la S.S.67 tra Pisa e Riglione; la strada presenta delle caratteristiche geometriche medie, inoltre la sua posizione all’interno del dominio di studio permette di valutare diversi scenari in funzione della direzione del vento (tabella 5.3).

Tabella 5.3 Caratteristiche S.S.67 Pisa-Riglione

Lunghezza Larghezza Parco Veicolare

Emissione PM10

Emissione PM10 ipotizzata TRATTO

km m Veicoli/ora g/s g/s

S.S.67 Pisa-

Riglione 4.3 12.5 2010 0.05825 25

La calibrazione del modello con CALINE è stata condotta mediante simulazioni

effettuate in tre condizioni meteorologiche particolari riferite al giorno tipo considerato per l’analisi (§ 5.1):

Tabella 5.4 Caratteristiche meteorologiche degli scenari

Velocità del vento

Direzione del vento Scenario Classe di

stabilità

m/s gradi Ora

1 F 2.7 60 01

2 D 2.6 105 08

3 B 1.5 220 13

La calibrazione, inoltre, è stata effettuata facendo riferimento ad una emissione di PM10 maggiorata di un fattore di circa 50 rispetto al valore reale. In questo modo è stato possibile ottenere delle concentrazioni di inquinante al suolo apprezzabili e dei fattori di emissione di PM10 tali da poter essere valutati dal modello CALINE.

Prima di effettuare un confronto diretto tra i due modelli è stato necessario effettuare un’analisi su due parametri richiesti dal modello CALPUFF nel caso di emissioni da sorgenti lineari:

o Numero di punti virtuali (o segmenti nel caso di slug) usati per rappresentare ogni linea (MXNSEG*).

o Parametro di galleggiamento (FPRIMEL*).

(14)

Nel primo caso si è scelto di effettuare tre prove in modo tale da avere una generazione di puff ogni 250 metri, ogni 500 metri e ogni 1150 metri.

Nel primo caso la linea è stata suddivisa in 14 punti virtuali, nel secondo caso in 7 punti e nel terzo caso in 3 punti.

I risultati delle simulazioni sono riportate in figura 5.11-12-13.

605 610 615 620 625 4830

4835 4840 4845

5 10 15 20 40 60 100

ug/m^3

Figura 5.11 Scenario 1: Suddivisione della linea in 3 punti

605 610 615 620 625

4830 4835 4840 4845

5 10 15 20 40 60 100

ug/m^3

(15)

605 610 615 620 625 4830

4835 4840 4845

5 10 15 20 40 60 100

ug/m^3

Si riportano in tabella 5.6 i risultati ottenuti con tutti e tre gli scenari.

Tabella 5.6 Riassunto dei risultati ottenuti al variare del parametro MXNSEG

Durata prova Conc.MAX_01 Scenario Prova

secondi MXNSEG (*)

µg/m³

1 7 3 232.19 2 9 7 201.16 1

3 14 14 268.07 1 23 3 1307.9 2 49 7 1177.4 2

3 64 14 1293 1 24 3 195.08 2 36 7 362.2 3

3 66 14 270.48

Le concentrazioni massime ottenute dipendono fortemente dalle condizioni atmosferiche in cui viene effettuata la simulazione, non esiste cioè una dipendenza lineare tra il numero di punti in cui viene suddivisa la linea e l’andamento delle concentrazioni massime.

L’unica caratteristica comune ai tre casi è rappresentata dal valore di concentrazione che si ottiene nel caso di suddivisione della linea in 7 punti:

rappresenta il punto minimo o massimo ottenuto tra le tre prove.

In alcuni casi si ottiene un valore di concentrazione inferiore suddividendo la linea in tre punti e maggiore suddividendola in 14, in altri casi avviene il contrario.

(16)

Nel caso di suddivisione della linea in 3 punti, in prossimità della sorgente, si nota una maggiore discontinuità della nube rispetto agli altri due casi; si riescono a distinguere chiaramente i tre puff generati dal modello.

Dai grafici si può vedere, inoltre, come l’estensione della nube a bassa concentrazione sia molto simile in tutte e tre le simulazioni.

Nel caso di suddivisione della linea in 7 punti, aumenta leggermente l’ estensione della zona a concentrazione più alta (al di sopra di 100 µg/m³) rispetto al caso in cui la linea viene suddivisa in 14 punti.

I tempi computazionali necessari sono, a parità di hardware utilizzato, proporzionali al numero di segmenti, o punti, con cui viene rappresentata la linea:

all’aumentare del numero di punti, aumenta il tempo impiegato per la simulazione.

Un buon compromesso tra concentrazioni massime ottenibili e tempi computazionali si ottiene, quindi, suddividendo la linea in 7 punti virtuali.

L’ipotesi deve essere necessariamente estesa a tutte le altre sorgenti lineari considerate nel dominio di studio poiché il modello CALPUFF non permette di utilizzare caratteristiche generali diverse per ogni singola linea.

Per l’analisi di sensitività del modello in riferimento al valore del parametro di galleggiamento, sono state effettuate alcune prove parametriche considerando, anche in questo caso, la sola emissione di PM10 in modo tale da confrontare i risultati con quelli ottenuti con CALINE.

Tabella 5.7 Riassunto dei risultati ottenuti al variare del parametro FPRIMEL

FPRIMEL(*) Conc.MAX

CALINE

Conc.MAX

CALPUFF Scenario

m⁴/s³ µg/m³ µg/m³

100 210 154.54 201.16 1

250

343.5

-

100 955.75 154.54 1177.4 2

250

1488

1040.1

100 380 154.54 362.62 3

250

916

320

(17)

605 610 615 620 625 4830

4835 4840 4845

ug/m^3

5 10 15 20 40 100 500

Figura 5.14 Scenario 2: parametro di galleggiamento pari a 100 m⁴/s³

605 610 615 620 625

4830 4835 4840 4845

ug/m^3

5 10 15 20 40 100 500

Figura 5.15 Scenario 2: parametro di galleggiamento pari a 154.54 m⁴/s³

(18)

605 610 615 620 625 4830

4835 4840 4845

ug/m^3

5 10 15 20 40 100 500

Figura 5.16 Scenario 2: parametro di galleggiamento pari a 250 m⁴/s³

Per le simulazione effettuate alle ore 01 e 13 (scenari 1 e 3, rispettivamente), la concentrazione massima si ottiene al diminuire del parametro di galleggiamento, in particolare per F=100 m⁴/s³ si ottiene una concentrazione confrontabile con quella ottenuta con CALINE, anche se sempre inferiore.

Nella prova relativa allo scenario 2, invece, la concentrazione massima si ottiene per F=154.54 m⁴/s³ e diminuisce per valori del parametro inferiori.

Anche in questo caso il parametro deve essere comune a tutte le sorgenti lineari, pertanto si è scelto di utilizzare un valore di F pari a 154.54 m⁴/s³.

Per confrontare i risultati ottenuti con i due modelli sono state messe a confronto le concentrazioni al suolo nei punti di massima ricaduta (tabella 5.5) e gli andamenti delle concentrazioni tra il punto di massima ricaduta ed un punto posto ad una distanza arbitraria nella direzione del vento (figure 5.17-18-19)

Tabella 5.5 Caratteristiche meteorologiche degli scenari

CALINE CALPUFF Concentrazione massima Concentrazione massima

Scenario

µg/m³ µg/m³

1 343.5 201.16

2 1488 1177.4

3 916 362.6

(19)

Confronto CALPUFF-CALINE

0 50 100 150 200 250 300 350 400

0 100 200 300 400

Distanza (m)

Concentrazione (ug/m^3)

CALINE CALPUFF

Figura 5.17 Confronto CALPUFF-CALINE in caso di atmosfera stabile con vento 2.7 m/s

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

0 100 200 300 400 500

Distanza (m)

Concentrazione (ug/m^3)

CALINE CALPUFF

Figura 5.18 Confronto CALPUFF-CALINE in caso di atmosfera neutra con vento 2.6 m/s

(20)

0 200 400 600 800 1000

0 100 200 300 400

Distanza (m)

CALINE CALPUFF

Figura 5.19 Confronto CALPUFF-CALINE in caso di atmosfera instabile con vento 1.5 m/s

Dal confronto risulta che, sebbene in alcune condizioni le concentrazioni siano piuttosto diverse, i risultati possono essere considerati confrontabili e pertanto può essere considerato lecito l’utilizzo di CALPUFF per lo studio delle emissioni dovute al traffico veicolare su strade.

(21)

5.3.2 Landuse

Nel paragrafo 5.2.1 si è visto come il diverso utilizzo del suolo influisce sul calcolo dei parametri della turbolenza, soprattutto nei casi in cui il dominio di studio include tratti di mare.

I coefficienti di dispersione orizzontali e verticali sono determinati in funzione della distanza dalla sorgente e della stabilità atmosferica. Il valore di σz , inoltre, è funzione dell’altezza dello strato di miscelamento (HM), pertanto gli effetti associati ad una variazione dell’utilizzo del suolo si ripercuotono anche sulla dispersione.

Questi effetti sono molto più evidenti in caso di presenza di zone costiere e tratti di mare all’interno del dominio di calcolo.

Tra la struttura dello strato limite marino e continentale ci sono, infatti, importanti differenze che hanno effetti significativi sulla dispersione del plume:

o L’acqua ha un elevato calore specifico ed è parzialmente trasparente alla radiazione solare, quindi il salto termico giornaliero tra il giorno e la notte è piuttosto contenuto.

o La superficie marina è generalmente più uniforme e liscia rispetto a quella continentale.

o Lo strato limite marino è caratterizzato da un costante tasso di umidità.

Di conseguenza, il flusso di calore sensibile nelle zone acquatiche è inferiore di almeno un ordine di grandezza rispetto alle zone emerse. Tutto questo, unito ad una bassa rugosità superficiale, si riflette in un’altezza di miscelamento piuttosto bassa (figura 5.5).

Nei pressi dell’interfaccia tra zone marine e zone costiere si crea, dunque, una discontinuità che influenza la struttura dello strato limite e quindi la dispersione.

Il rapido cambio nelle caratteristiche di dispersione all’interfaccia acqua-suolo, diventa significativo soprattutto nella dispersione di inquinanti emessi da sorgenti poste nei pressi della costa. In questi casi, il modello CALPUFF tiene conto della zona di transizione mediante il TIBL, cioè lo strato limite termico interno dovuto al flusso di calore sensibile associato al riscaldamento diurno del suolo.

La turbolenza di tipo convettivo, che caratterizza gli strati sopra il suolo, porta a fenomeni di fumigazione caratterizzati da elevate concentrazioni al suolo di inquinanti (Figura 5.20).

(22)

Figura 5.20 Schematizzazione di una tipica condizione di fumigazione lungo la costa in condizioni atmosferiche stabili (Hanna et al., 1985)

Brezza

TIBL

Per valutare l’effetto che la presenza del mare ha sulla dispersione degli inquinanti sono state prese in considerazione alcune sorgenti emissive puntuali, all’interno del dominio di studio, poste a varie distanze dalla costa.

In particolare è stata simulata la dispersione di PM10 emesso dalle sorgenti riportate in tabella 5.8.

Tabella 5.8 Caratteristiche delle sorgenti emissive considerate

Distanza dal mare

Altezza camino

Emissione PM10 ID Sorgente emissiva

km m g/s 1 Centrale Termoelettrica Marzocco 1.28 80 5.8482

2 Saint Gobain Vetro Italia spa 8.47 60 1.375 3 Ind. Laterizi Quaglierini 14.77 14 2.971E-01

4 Marbella Pellami 25.7 8 1.05E-02

Le simulazioni sono state condotte nelle stesse condizioni meteorologiche ed emissive: nel primo caso è stato considerato un utilizzo del suolo costante su tutto il dominio (landuse semplice), nel secondo caso è stata considerata la reale caratterizzazione del suolo (landuse complesso).

Il confronto tra le varie simulazioni è stato effettuato attraverso i valori dei massimi di concentrazione e dell’estensione delle isoplete.

I risultati mostrano come la distinzione terra-mare abbia un impatto notevole sulla dispersione della nube.

(23)

Simulazione 1: ore 01

Le ore 01 sono caratterizzate da vento moderato (2-3 m/s), con direzione 60°

(proveniente da nord-est).

Landuse semplice: classe di stabilità F, altezza di miscelamento pari a circa 116 metri su tutto il dominio.

Landuse complesso: classe di stabilità D e altezza di miscelamento compresa tra 37 e 200 metri sul mare; classe di stabilità F e altezza di miscelamento variabile fino a 670 metri sul suolo.

In entrambi i casi la turbolenza è di tipo meccanico su tutto il dominio di calcolo.

Analisi dei risultati

In tabella 5.9 sono riassunte le informazioni sui picchi di concentrazione ottenuti nelle due simulazioni:

Tabella 5.9 Risultati ottenuti per le ore 01

Grandezze di confronto Landuse semplice Landuse complesso

Conc.MAX al suolo (µg/m³) 8.0728 12.083 Distanza sorgente 1-picco (km) 7.5 2.66

Con riferimento alle figure 5.21 e 5.22 si può concludere che:

Le direzioni delle nubi sono coincidenti poiché i campi cinetici nei due casi sono più o meno uguali (§5.2).

La forma delle isoplete risulta simile solo per le sorgenti 2-3-4 poste ad una distanza dal mare superiore ai 2 km. In prossimità della costa si ha, infatti, una discontinuità della stabilità atmosferica che passa da condizioni stabili sulla terra ferma a condizioni neutre sul mare.

Questa variazione, non presente nel caso di landuse semplice, si ripercuote sulla dispersione dell’inquinante, favorita in presenza di atmosfera neutra.

La variazione dell’altezza di miscelamento sul dominio di calcolo, nel caso di landuse complesso, determina, in queste condizioni, l’aumento delle concentrazioni massime e la diminuzione delle distanze dei punti di massima ricaduta dalle sorgenti.

Queste differenze sono minime nel caso della sorgente 4 che si trova, in entrambi i casi, in una zona caratterizzata da condizioni atmosferiche stabili ed altezza di miscelamento pari a circa 100 metri.

Le sorgenti 2-3 si trovano, nella simulazione con landuse complesso, in zone con un’altezza di miscelamento compresa tra i 200 e i 250 metri. A pochi metri dal punto di rilascio, però, l’altezza raggiunge, in alcune zone, i 100 metri impedendo

(24)

la dispersione verticale dell’inquinante ed aumentando quindi le concentrazioni al suolo.

La sorgente 1 subisce in maniera evidente le diverse condizioni terra-mare:

il punto di rilascio si trova in una zona stabile con un’altezza di miscelamento tra i 250 e i 300 metri d’altezza, dopo circa 2 km la nube entra nella zona neutra in cui l’altezza dello strato di rimescolamento scende al di sotto dei 50 metri impedendo la dispersione della nube in senso verticale.

(25)

1

2 3 4

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

595 600 605 610 615 620 625 630 0.01ug/m^3

0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.21 Landuse semplice: ore 01-Classe di stabilità F

1

2 3 4

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

595 600 605 610 615 620 625 630

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.22 Landuse complesso: ore 01-Classe di stabilità D-F

(26)

Le ore 08 sono caratterizzate da vento moderato (2.5 m/s), con direzione 108°

(proveniente da est).

Landuse semplice: classe di stabilità D, altezza di miscelamento pari a circa 250 metri su tutto il dominio. La turbolenza è di tipo convettivo sull’intero dominio di calcolo.

Landuse complesso: classe di stabilità D, altezza di miscelamento compresa tra 100 e 180 metri sul mare, turbolenza di tipo meccanico; classe di stabilità D e altezza di miscelamento variabile fino a 450 metri sul suolo, turbolenza di tipo convettivo.

Conc.MAX al suolo (µg/m³) 2.154 14.229 Distanza sorgente 1-picco (km) 4.5 1.5

Le direzioni delle nubi sono coincidenti.

La diversa forma delle isoplete è dovuta esclusivamente alle variazioni dell’altezza di miscelamento nel caso di landuse complesso. In questo caso, infatti, non si hanno variazioni di stabilità atmosferica sul dominio.

Nel dominio caratterizzato dal landuse semplice, un’altezza di miscelamento costante e un’atmosfera neutra favoriscono la dispersione dell’inquinante sia orizzontalmente sia verticalmente.

Nel caso di landuse complesso, invece, la dispersione viene inibita causando un aumento delle concentrazioni massime, una diminuzione delle distanze dei punti di massima ricaduta dalle sorgenti e un aumento dell’area delle isoplete a concentrazione maggiore.

(27)

1

2 3 4

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

595 600 605 610 615 620 625 630

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.23 Landuse semplice: ore 08-Classe di stabilità D

1

2 3 4

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

595 600 605 610 615 620 625 630

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.24 Landuse complesso: ore 08-Classe di stabilità D-D

(28)

Le ore 12 sono caratterizzate da vento medio (1 m/s), con direzione 170°

(proveniente da sud).

Landuse semplice: classe di stabilità B, altezza di miscelamento pari a circa 680 metri su tutto il dominio. La turbolenza è di tipo convettivo sull’intero dominio di calcolo.

Landuse complesso: classe di stabilità D e altezza di miscelamento compresa tra 150 e 550 metri sul mare; classe di stabilità B e altezza di miscelamento variabile fino a 714 metri sul suolo. Come nel caso precedente, la turbolenza è di tipo meccanico sul mare e di tipo convettivo sul suolo.

Conc.MAX al suolo (µg/m³) 4.5 10.23 Distanza sorgente 1-picco (km) 0.7 1

In condizioni instabili è difficile valutare la direzione delle nubi, soprattutto se la velocità media sul dominio è bassa come in questo caso.

In prossimità della sorgente, comunque, la direzione della nube non differisce di molto nelle due simulazioni poiché i campi cinetici coincidono.

Come per le ore 01, la forma delle isoplete risulta simile solo per le sorgenti 2-3-4 poste ad una distanza dal mare superiore ai 2 km. In prossimità della costa si nota una irregolarità della forma delle nubi a causa della variazione della stabilità atmosferica che passa da condizioni instabili sulla terra ferma a condizioni neutre sul mare.

La variazione dell’altezza di miscelamento sul dominio di calcolo, nel caso di landuse complesso, determina un aumento delle concentrazioni massime; il punto di massima ricaduta risulta, in questo caso, più distante dalla sorgente 1 rispetto al caso di landuse semplice.

Il punto 1 si trova, infatti, in una zona in cui l’altezza di miscelamento inizia a decrescere.

(29)

Queste differenze sono minime nel caso della sorgente 4 che si trova, in entrambi i casi, in una zona caratterizzata da condizioni atmosferiche stabili ed altezza di miscelamento pari a circa 100 metri.

Le sorgenti 2-3 si trovano, nella simulazione con landuse complesso, in zone con un’altezza di miscelamento compresa tra i 200 e i 250 metri. A pochi metri dal punto di rilascio, però, l’altezza raggiunge, in alcune zone, i 100 metri impedendo la dispersione verticale dell’inquinante ed aumentando quindi le concentrazioni al suolo.

La sorgente 1 subisce in maniera evidente le diverse condizioni terra-mare:

il punto di rilascio si trova in una zona stabile con un’altezza di miscelamento tra i 250 e i 300 metri d’altezza, dopo circa 2 km la nube entra nella zona neutra in cui l’altezza dello strato di rimescolamento scende al di sotto dei 50 metri impedendo la dispersione della nube in senso verticale.

(30)

1

2 3 4

595 600 605 610 615 620 625 630

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.25 Landuse semplice: ore 12-Classe di stabilità B

1

2 3 4

595 600 605 610 615 620 625 630

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.26 Landuse complesso: ore 12-Classe di stabilità D-B

(31)

Le ore 21 sono caratterizzate da vento moderato (2 m/s), con direzione 277°

(proveniente da nord-ovest).

Landuse semplice: classe di stabilità F, altezza di miscelamento pari a circa 100 metri su tutto il dominio.

Landuse complesso: classe di stabilità D e altezza di miscelamento compresa tra 150 e 250 metri sul mare; classe di stabilità F e altezza di miscelamento variabile da 100 metri fino a 550 metri sul suolo.

In entrambi i casi la turbolenza è di tipo meccanico su tutto il dominio di calcolo.

Conc.MAX al suolo (µg/m³) 13.8 21.3 Distanza sorgente 1-picco (km) 6 3.5

Le direzioni delle nubi sono coincidenti poiché i campi cinetici nei due casi sono più o meno uguali.

La forma delle isoplete risulta simile anche se più larga nel caso di landuse semplice.

In questo caso la diversa stabilità atmosferica presente sul mare non influenza in modo diretto la dispersione a causa della direzione del vento che spinge gli inquinanti verso sud-est.

La variazione dell’altezza di miscelamento sul dominio di calcolo, nel caso di landuse complesso, determina, in queste condizioni, l’aumento delle concentrazioni massime.

Le sorgenti 2-3-4 si trovano, infatti, in zone caratterizzate da un’altezza di miscelamento piuttosto bassa, anche rispetto al caso con landuse semplice, che inibisce la dispersione verticale.

La sorgente 1, invece, risente dell’effetto dello strato limite termico interno (§5.3.2) che provoca una ricaduta al suolo degli inquinanti in prossimità della sorgente.

(32)

1

2 3 4

595 600 605 610 615 620 625 630

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.27 Landuse semplice: ore 21-Classe di stabilità F

1

2 3 4

595 600 605 610 615 620 625 630

4820 4825 4830 4835 4840 4845 4850

ug/m^3 0.01 0.1 1 5 15 17.5 20

Figura 5.28 Landuse complesso: ore 21-Classe di stabilità D-F

(33)

5.3.3 Nesting

Anche per il modello di dispersione, così come per CALMET (§ 5.2.2), la griglia dei recettori scelta per ogni simulazione è molto importante, dato che la concentrazione viene calcolata solo in quei punti.

La concentrazione in ogni punto predefinito del dominio è data dalla somma dei contributi del segmento di inquinante più vicino al recettore e di tutti gli elementi (puff o slug) presenti nel dominio stesso (§ 3.2): maggiore è il numero dei recettori, maggiore sarà l’accuratezza dei risultati.

Aumentando il numero di celle del dominio però si moltiplicano anche i tempi di calcolo e di acquisizione dei dati iniziali.

Il modello CALPUFF permette di utilizzare una tecnica di nesting (integrazione in cascata) tra due domini che operano su scale diverse; in questo modo è possibile ottenere delle isoplete meno approssimate in quei punti del dominio dove è necessario cogliere il massimo di concentrazione senza appesantire troppo i tempi computazionali.

Per valutare il grado di approssimazione che l’utilizzo di una cella più grande comporta dal punto di vista delle dimensioni delle isoplete e delle concentrazioni massime, sono stati considerati tre scenari:

Scenario 1

No di celle orizzontali (NX*NY) = 170 x 150

Dimensioni orizzontali della cella (DGRIDKM) = 0.22 km

Scenario 2

Dimensioni orizzontali della cella (DGRIDKM) = 1.1 km

Scenario 3

Dimensioni orizzontali della cella (DGRIDKM) = 1.1 km Nesting:

No di celle orizzontali = 9 x 6

Dimensioni orizzontali della cella = 0.22 km

(34)

Per tutti e tre i casi è stata considerata una sola sorgente emissiva posta all’interno dell’area in cui è stato infittito il passo e le cui caratteristiche sono riportate in tabella 5.13.

Tabella 5.13 Caratteristiche sorgente emissiva

Altezza camino Diametro camino

Velocità di uscita dei fumi

Temperatura dei

fumi Emissione PM10

m m m/s °C g/s 9.0 0.640 25.00 20 0.2415

Si riportano i grafici delle concentrazioni a terra al variare del numero di recettori.

I risultati si riferiscono alle ore 10 del giorno 8 febbraio 2002.

610 615 620 625

4830 4835 4840 4845

0.1 0.3 0.5 3

ug/m^3

Figura 5.29 Passo della griglia 220 metri

(35)

610 615 620 625 4830

4835 4840 4845

0.1 0.3 0.5 3

ug/m^3

Figura 5.30 Passo della griglia 1100 metri

610 615 620 625

4830 4835 4840 4845

0.1 0.3 0.5 3

ug/m^3

Figura 5.31 Passo della griglia 1100 metri+ nesting con passo 220 metri

A parità di condizioni atmosferiche e di caratteristiche della sorgente, si vede come, nel caso di passo troppo grande (1100m), non si riesce a cogliere il picco di concentrazione.

(36)

D’altro canto, un passo minore (220m) comporta dei costi computazionali troppo onerosi, senza portare significativi miglioramenti all’accuratezza dei risultati (tabella 5.14).

Un buon compromesso viene raggiunto “innestando” una griglia con passo piccolo, in una con passo più grande.

Tabella 5.14 Riassunto dei risultati ottenuti al variare del numero di recettori

Passo della griglia

Concentrazione massima

Tempi computazionali Numero di

celle

m

Numero di recettori

µg/m³ secondi

170x150 220 25500 4.8 1614 34x30 1100 1020 0.58 10 34x30

+ 9x6

1100 +

220 1066 4.8 12

(37)

5.3.4 Deposizione secca e rimozione ad umido del particolato

CALPUFF contiene algoritmi in grado di tener conto dei fenomeni di deposizione, di particolare interesse per lo studio dei fenomeni di trasporto a breve o a lunga distanza.

Il processo di rimozione fisica degli inquinanti viene usualmente definito in termini di deposizione secca e umida.

5.3.4.1 Deposizione secca

La deposizione secca è un fenomeno che riguarda la rimozione degli inquinanti negli strati più bassi dell’atmosfera, dovuta all’interazione dei gas o delle particelle con il suolo e la vegetazione.

I processi responsabili della deposizione secca dipendono da una molteplicità di fattori: concentrazione dei microinquinanti in atmosfera, condizioni meteorologiche su piccola e grande scala, caratteristiche della superficie ricettrice.

Il meccanismo di deposizione delle polveri differisce da quello di gas quanto più sono differenti le caratteristiche delle due classi di inquinanti.

Una grandezza comunemente usata per descrivere la deposizione secca di un determinato microinquinante, sia esso gas o particolato, è la velocità di deposizione, definita come:

) (z c v_d = F

dove:

F flusso di inquinante rimosso per unità di superficie [g m² s^-1] C(z) concentrazione di inquinante in prossimità del suolo [g m^-3] vd velocità di deposizione [m s^-1]

Conseguentemente al grande numero di fattori che influenzano la deposizione a secco, la velocità di deposizione può assumere valori molto diversi, con variazioni che possono coprire tre o quattro ordini di grandezza (per polveri con diametri fino a 10 micron si va da 10^-2 cm/s fino a 50 cm/s, con un minimo intorno a 0.2 micron).

Sebbene l’introduzione di tutti gli effetti sulla deposizione non sia semplice, né pratica, il modello di dispersione è comunque in grado di parametrizzare molti dei più importanti effetti, basandosi sulle caratteristiche micrometeorologiche, su quelle della superficie e sulle proprietà degli inquinanti.

In CALPUFF sono previsti diversi livelli di dettaglio nel trattare il fenomeno della deposizione secca; la variazione spazio-temporale del flusso di deposizione può essere calcolata:

o mediante un modello “a resistenza”;

o tramite l’inserimento da parte dell’utente della velocità di deposizione nell’arco delle 24 ore.

(38)

Nel modello “a resistenza”, la velocità di deposizione è espressa come l’inverso di una somma di resistenze più un termine dovuto alla sedimentazione gravitazionale.

CALPUFF prende in considerazione quattro diversi strati caratterizzati da differenti regimi di turbolenza. Ogni livello offre una diversa resistenza che si oppone al trasporto degli inquinanti nell’atmosfera verso la superficie.

Per le polveri, in particolare, il modello esprime la velocità di deposizione come:

g g

d a d

a r r r v v

r

v=( + + ⋅ ⋅ )⁻¹+ dove:

ra resistenza al trasporto attraverso lo strato superficiale (al di sotto dell’altezza di miscelamento)

rd resistenza dovuta allo strato di deposizione (a ridosso della superficie)

vg velocità di sedimentazione gravitazionale

Il modello divide il particolato in diverse categorie in funzione del diametro delle particelle, ognuna delle quali è caratterizzata da un diverso meccanismo di trasporto all’interno dello strato di deposizione:

o D<0.1 micron: diffusione Browniana.

o 2<D<20 micron: impatto inerziale.

o D>20 micron: sedimentazione gravitazionale.

5.3.4.2 Rimozione a umido

Il termine rimozione a umido comprende tutti i processi per mezzo dei quali i contaminanti atmosferici sono trasportati sul suolo in una delle varie forme di precipitazioni (pioggia, neve, nebbia). Il fenomeno viene descritto mediante una diminuzione esponenziale nel tempo, secondo un rateo di rimozione che dipende dal tipo di inquinante e può essere legato all’intensità ed al tipo di precipitazione.

Lo scarico di inquinanti è rappresentato come:

t t dt

t₊ =χ ⋅e⁻^Λ^⋅^∆ χ

dove:

χ è la concentrazione di inquinanti

Λ è il tasso di rimozione che dipende dal coefficiente di rimozione (scavenging coefficient) e dal tasso di precipitazione

(39)

Le simulazioni sono state effettuate per il giorno 06 febbraio 2002, caratterizzato da precipitazioni atmosferiche con elevate intensità durante buona parte della giornata (tabella 5.15)

Tabella 5.15 Caratterizzazione meteorologica del 6 febbraio 2002

Velocità del vento

Direzione

del vento Temperatura Pressione Umidità

Relativa Precipitazioni ORA

m/s °N °C mb % mm 0 5.04 172.02 9.83 1007.4 96 0 2 4.3 84.36 8.28 1005.16 97.33 0 4 5.71 68.52 7.91 1002.75 94.34 0.01 6 5.28 75.98 8.29 999.97 93.92 1.51 8 5.51 85.89 9.47 996.28 91.54 4.21 10 5.42 75.75 10.37 992.81 92.74 10.35 12 4.41 236.65 12.02 990.79 93.67 20.47 14 6.88 227.96 13.09 991.28 83.69 20.86 16 6.53 219.53 12.47 990.7 81.48 20.86 18 6.13 197.84 11.77 989.99 84.6 20.86 20 1.78 209.56 11.82 989.49 82.77 21.49 22 6.94 218.48 9.85 989.1 84.3 26.25

Anche in questo caso è stata considerata una sola sorgente emissiva le cui caratteristiche sono già state descritte (tabella 5.13).

Sono stati simulati quattro scenari differenti caratterizzati da:

Scenario 1: Nessun tipo di deposizione Scenario 2: Deposizione secca

Scenario 3: Rimozione a umido

Scenario 4: Deposizione secca + Rimozione ad umido

In caso di deposizione secca e rimozione ad umido sono state fatte due ulteriori simulazioni: nel primo caso sono state trattate solo particelle con diametro pari ad 1 micron, nel secondo caso solo particelle con diametro pari a 10 micron.

(40)

I risultati ottenuti nei vari casi e scenari sono stati confrontati fra loro al fine di valutare l’impatto che la rimozione a umido e la deposizione secca hanno sui valori delle concentrazioni di inquinanti al suolo.

Nel particolare caso studiato, la sensibilità del modello rispetto alla dispersione delle polveri si è dimostrata molto bassa.

Nell’intervallo dimensionale considerato (1-10 micron), infatti, non si hanno variazioni significative delle concentrazioni al suolo.

Vengono riportati in tabella 5.16 i risultati ottenuti in assenza di rimozione e quelli ottenuti considerando sia la deposizione secca che la rimozione ad umido.

Tabella 5.16 Deposizione secca e rimozione ad umido di particelle con diametro pari a 10 micron

No deposizione Deposizione secca + rimozione a umido

ORA Conc.MAX Conc.MAX Scarto MAX

22 1.5783 µg/m³ 1.5298 µg/m³ 0.0632 µg/m³

Le ore 22, per le quali sono stati riportati i risultati, sono caratterizzate da un elevato tasso di precipitazione a cui è associato un alto grado di rimozione a umido dell’inquinante, e da vento teso che ostacola i fenomeni di deposizione inerziale poiché favorisce il miscelamento continuo dell’aria.

Complessivamente, comunque, si raggiunge, in quest’ora, lo scarto massimo ottenuto nell’arco delle 24 ore di simulazione; la massima differenza di concentrazione che si ha tra le due nubi viene ottenuta da una distanza di circa 2 km dal punto di rilascio (figura 5.32).

(41)

Profilo di concentrazione al suolo (10 micron)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

0 1000 2000 3000

Distanza sottovento (m)

No deposizione

Deposizione secca + rimozione a umido

Figura 5.32 Ore 22: profili di concentrazione per gli scenari 1 e 4

(42)

5.4 Conclusioni

Dall’analisi di sensibilità parametrica effettuata è stato possibile trarre alcune importanti informazioni: per i parametri computazionali e interni al codice è stato possibile individuare valori validi, mentre per i parametri di ingresso al codice legati alla schematizzazione della realtà meteo-climatica e alla descrizione è stato possibile definire la sensibilità del modello.

Per i parametri computazionali studiati sono valide le seguenti conclusioni:

o Per il numero di recettori sono stati individuati due passi della griglia ottimali che permettono di ridurre i costi di computazione limitando gli errori sulle concentrazioni.

Per il modello CALMET si è scelto un passo della griglia pari a 1100 metri su cui costruire il campo di vento.

Poiché il modello CALPUFF richiede che il passo della griglia concordi con quello utilizzato nel preprocessore, è stato “innestato” al suo interno un passo più piccolo pari a 220 metri per un’area di circa 54 km².

Per i parametri di ingresso al codice si conclude che:

o Il sistema di modelli CALPUFF risulta particolarmente sensibile alle variazioni di landuse. In particolare la presenza di zone costiere ha un’enorme peso ai fini del calcolo delle concentrazioni.

o La presenza di deposizione secca e rimozione ad umido non incide in maniera rilevante, nei casi studiati, sulle uscite calcolate dal codice; al fine di applicazioni reali si trascurano entrambi i fenomeni.

Per quanto riguarda i parametri interni al codice, si conclude che:

o Il valore del parametro di galleggiamento che meglio rappresenta la dispersione degli inquinanti provenienti da arterie stradali, è pari a 154.54 m⁴/s³. Il valore del parametro è stato ottenuto ipotizzando una velocità di uscita dei fumi pari a 0.002 m/s ed una temperatura dei fumi pari a 70°C.