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Processi meteorologici nello strato limite atmosferico

Lo strato limite atmosferico è quella porzione di atmosfera direttamente influenzata dalla superficie terrestre,nella quale rivestono grande importanza le fluttuazioni turbolente delle grandezze meteorologiche, favorendo gli scambi di quantità di moto, energia e massa. Il Gruppo di Fisica dell’Atmosfera ha una lunga esperienza nella misura e nell’analisi di flussi turbolenti nello strato limite atmosferico tramite la tecnica dell’eddy covariance, con particolare riferimento ai territori ad orografia complessa. Le applicazioni principali riguardano la valutazione dei flussi radiativi e turbolenti che compongono il bilancio energetico superficiale e il miglioramento delle parametrizzazioni per il trattamento della turbolenza nei modelli numerici meteorologici e di dispersione degli inquinanti.

Meteorologia per le energie rinnovabili

I sistemi energetici stanno rapidamente evolvendo verso uno sfruttamento sempre maggiore delle fonti rinnovabili, in particolare dell’energia solare ed eolica. Per l’identificazione dei siti produttivi e la stima della produzione è necessario quantificare con accuratezza le risorse energetiche disponibili. La caratterizzazione climatologica della variabilità spazio-temporale delle fonti rinnovabili è tipicamente effettuata grazie alla combinazione di misure effettuate in-situ e in remoto e di attività di modellazione. Nell’ambito del progetto Atlante Trentino del Clima il Gruppo di Fisica dell’Atmosfera ha recentemente sviluppato un Atlante Solare ad alta risoluzione e sta attualmente lavorando alla realizzazione di un Atlante Eolico.

Meteorologia urbana

La meteorologia urbana si occupa dello studio delle alterazioni indotte dalle città sulle condizioni climatiche locali. Un esempio è la cosiddetta isola di calore urbana, fenomeno per il quale la temperatura cittadina risulta più elevata rispetto a quella delle zone rurali. Una linea di ricerca del Gruppo di Fisica dell’Atmosfera è volta alla valutazione e alla comprensione di questi effetti, sia attraverso l’effettuazione di campagne di misura ad hoc, sia attraverso lo sviluppo e l’utilizzo di modelli numerici per la simulazione degli scambi energetici tra tessuto urbano e atmosfera. Particolare interesse viene riservato alle applicazioni, quali ad esempio la valutazione delle condizioni di comfort termico della popolazione e l’ottimizzazione dell’efficienza energetica negli edifici.

Meteorologia applicata per studi di qualità dell’aria

Le condizioni meteorologiche influenzano in modo determinante il destino degli inquinanti in atmosfera, stabilendone le traiettorie e le velocità di dispersione dopo che essi vengono rilasciati. La ricerca del Gruppo in quest’ambito si focalizza sul trasporto di inquinanti sia a scala locale, sia a medio-lungo raggio, e viene svolta mediante l’utilizzo accoppiato di dati di campo o modelli meteorologici (WRF) con modelli di dispersione di inquinanti (AERMOD, CALPUFF, WRF-CHEM). Tale approccio viene sfruttato per svolgere analisi mirate alla riproduzione di eventi specifici, su scale temporali giornaliera o settimanale, ma anche studi a lungo termine, su scala annuale. Particolare attenzione viene rivolta all’individuazione dell’apporto di ciascuna fonte sul totale degli inquinanti registrati in una determinata area.