Gianni Tinarelli - ARIANET

1. Miglioramenti e modifiche
• Calcolo della temperatura del pennacchio per singola sorgente puntuale
• Calcolo del fattore peak-to-mean longitudinale per concentrazioni
‘istantanee’, funzione della stabilità atmosferica e del cammino del pennacchio
• Introduzione del meccanismo di ‘building downwash’
• Definizione di turbolenza orizzontale o verticale omogenea
• Possibilità di vento omogeneo in verticale (senza boundary condition U=0 al
suolo)
• Versione ‘bug2020 free’
• Manuale disponibile, al momento, in formato pdf (anche da piattaforma on-line)

2. Stima della temperatura di pennacchio nota la temperatura iniziale e la diluizione
determinata dalla turbolenza, simulata attraverso le particelle
In ogni cella del grigliato di concentrazione (necessariamente 3D):
dove:
«La temperatura è inizialmente quella del pennacchio all’emissione,
alla fine quella dell’aria»
Calcolo della temperatura del pennacchio
per singola sorgente puntuale

3. Calcolo della temperatura del pennacchio
per singola sorgente puntuale

4. Calcolo del fattore peak-to-mean longitudinale
per concentrazioni ‘istantanee’

5. Ciò che riproducono
i modelli di dispersione !!!
Calcolo del fattore peak-to-mean longitudinale
per concentrazioni ‘istantanee’

6. Nelle ricostruzioni dell’impatto dove è necessaria la stima di concentrazioni
istantanee (esempio tipico: impatto odorigeno) il problema del passaggio da (c)
ad (a) è decisamente impegnativo, occorre effettuare una stima a partire da (c)

7. Un possibile metodo prevede una stima del fattore peak-to-mean dipendente
dal ‘tempo di volo’ del pennacchio emesso in atmosfera
Il metodo trova basi di tipo fenomenologico, attraverso risultati ottenuti in atmosfera e
in laboratorio
Il metodo prevede valori asintotici a 1 del peak-to-mean ratio per t grande e
valori superiori a 2.3 per t piccolo
Mylne, Davidson and Thomson (1996), BLM, 79, 225-242

8. In SPRAY è stato implementato un metodo di calcolo del rapporto peak-to-mean 
che decresce col crescere della distanza x percorsa dalle particelle dal punto di
emissione, in funzione del livello di stabilità atmosferica secondo la relazione
seguente (Piringer et. al., Atmos. Env., 2017):
Si ipotizza che 0, cioè il rapporto p/m alla sorgente sia legato alla stabilità
atmosferica, al tempo di mediazione consueto tm (3600 s) e ad un ipotetico tempo
di mediazione tp su breve periodo (per es. 5 s) da una legge del tipo:
a dipendente dalla stabilità
atmosferica più grande in
condizioni instabili

9. Condizioni convettive sorgente puntuale – no plume rise
Concentrazione media Cmed Concentrazione di picco Cpeak
max 36 UO/m3 max 2811 UO/m3

10. Condizioni convettive sorgente puntuale – no plume rise
Differenza assoluta Cpeak – Cmed*2.3
ca 2
km

11. (Liu and Liptak, Environmental Engineers' Handbook, Second Edition CRC-Press, 1997)
Aumento degli effetti di turbolenza/dispersione generato dalla presenza di
edifici/ostacoli i prossimità di un’emissione
Introduzione del meccanismo di ‘building downwash’

12. Modello di Huber-Snyder (Huber, A.H., Snyder W.H. (1976) Building wake effects on short stack
effluents Preprint volume for the Third Symposium on Atmospheric Diffusion and Air Quality, American
Meteorological Society, Boston, MA.) + altri riferimenti, con specifici adattamenti per un
modello lagrangiano a particelle
Orizzontale
No Building downwash Building downwash
Building downwash

13. Modello di Huber-Snyder (Huber, A.H., Snyder W.H. (1976) Building wake effects on short stack
effluents Preprint volume for the Third Symposium on Atmospheric Diffusion and Air Quality, American
Meteorological Society, Boston, MA.) + altri riferimenti, con specifici adattamenti per un
modello lagrangiano a particelle
Orizzontale
No Building downwash Building downwash
Verticale
Verticale
Building downwash

14. Gli effetti sono dipendenti dalla direzione del vento, suddivisa su 36 settori di 10°,
la descrizione della struttura degli edifici è identica a quella prodotta dal
programma EPA BPIP, per ognuna delle sorgenti selezionate dall’utilizzatore
# BUILDOWNWASH.TXT FILE VER 1.0 for SPRAY 3.1.15
# N of sources then, for each source:
# source code
# 6 rows height for 36 sectors
# 6 rows width for 36 sectors
# 6 rows lenght for 36 sectors
# 6 rows XBADJ for 36 sectors
# 6 rows YBADJ for 36 sectors
1
1
SO BUILDHGT STACK1 50.00 60.00 60.00 60.00 50.00 40.00
SO BUILDHGT STACK1 40.00 50.00 15.00 20.00 50.00 40.00
SO BUILDHGT STACK1 70.00 60.00 50.00 60.00 50.00 40.00
SO BUILDHGT STACK1 50.00 60.00 45.00 70.00 70.00 70.00
SO BUILDHGT STACK1 50.00 15.00 60.00 60.00 50.00 40.00
SO BUILDHGT STACK1 40.00 30.00 60.00 50.00 55.00 50.00
SO BUILDWID STACK1 27.00 15.00 18.00 24.00 35.00 43.00
SO BUILDWID STACK1 18.00 21.00 20.00 15.00 30.00 20.00
.......
Building downwash

15. PSWIFT 2.1.9
Modifiche negli schemi di integrazione dell’equazione della quantità di moto
(momentum SWIFT) che permettono una maggiore stabilità in presenza di
orografia complessa. Correzioni minori per l’accoppiamento con PSPRAY in
presenza di schema chimico attivato.
PSPRAY 3.8.6
Correzioni di alcuni bug in presenza di opzioni di deposizione attive e per
simulazioni di gas densi
I codici (bug 2020 free) vengono forniti ad hoc per le piattaforme target ed
eventualmente, se necessario, ricompilati per compatibilità con le librerie MPI
installate