Scenario 2: Emissioni da sorgenti puntiformi e da traffico extraurbano

Questo scenario è dominato dalle emissioni tipiche di una determinata area produttiva (ad es. biossido di zolfo ed ossidi di azoto dovuti ai processi di combustione di combustibili fossili), in genere convogliate in camini (emissioni da sorgenti puntiformi) e/o dalle emissioni di arterie stradali extraurbane (emissioni da sorgenti lineari).

È il caso più frequentemente trattato con modelli: fin dagli anni '60 furono eseguite simulazioni della dispersione di radionuclidi emessi in caso di rilascio accidentale da impianti nucleari e successivamente si passò allo studio del comportamento di pennacchi di inquinanti emessi in atmosfera da grandi impianti industriali (centrali termoelettriche, inceneritori, acciaierie, ecc.) attraverso ciminiere (sorgenti puntuali) o dagli edifici degli impianti (sorgenti areali) per poi passare alla stima dell'impatto ambientale delle emissioni degli autoveicoli su grandi arterie stradali (sorgenti lineari).

In questi casi il termine di sorgente è generalmente conosciuto o facilmente stimabile (dal combustibile usato o dal numero degli autoveicoli presenti), come pure le caratteristiche dell'emissione (superficie emittente, altezza del rilascio, temperatura dei fumi, ecc.); le dimensioni del dominio di interesse per valutare l'impatto di queste sorgenti, varia da poche centinaia di metri per rilasci vicino al suolo di fumi freddi o per la stima delle concentrazioni in prossimità di viadotti stradali, ad alcune decine di chilometri per rilasci da camini alti (>200m) di fumi caldi o per le emissioni di un tratto autostradale.

I modelli storicamente sviluppati ed utilizzati per questi casi sono i "gaussiani"; occorre però tener conto delle limitazioni al loro uso: infatti l'applicazione in condizioni non corrette di questi modelli, ha portato spesso a risultati molto deludenti nel confronto tra concentrazioni simulate e misurate. Si può consigliarne l'uso per siti non orograficamente complessi, con percentuali di calme e venti deboli molto ridotte e per emissioni vicino al suolo; in questi casi, anche con pochi dati meteorologici (è sufficiente la serie storica dei dati di un anemometro posto a quota rilascio) si possono ottenere utili indicazioni sulle concentrazioni al suolo; occorre porre attenzione alla scelta dei parametri di dispersione e farsi guidare nella scelta tra le diverse famiglie di curve (Pasquill, Briggs, ecc.) dal confronto con dati misurati (si tenga presente che questi parametri portano facilmente a risultati diversi di un ordine di grandezza!).

Per simulare le emissioni in tutte le altre condizioni (rilasci superiori ai 100m di fumi caldi, siti complessi) occorre raccogliere un adeguato data-set di misure meteorologiche al suolo ed in quota che descrivano in dettaglio i fenomeni meteo-diffusivi agenti sul sito, così da poter attivare i modelli di simulazione per la dispersione degli inquinanti il più aderente possibile alle reali condizioni dell'atmosfera. In questi casi sono utilizzabili i modelli a puff e a particelle, supportati da opportuni modelli meteorologici per la ricostruzione dei campi di vento sui siti ad orografia complessa.

In funzione delle risorse a disposizione si può procedere all'utilizzo dei codici 3D solo per simulare le situazioni più critiche, utilizzando i modelli gaussiani per valutazioni globali approssimate e conservative, oppure simulare un significativo numero di giorni rappresentativi dei diversi tipi di tempo e quindi, in base alla loro frequenza di accadimento, ricostruire gli indicatori climatologici; avendo a disposizione una serie oraria di profili verticali di vento e PC sufficientemente veloci si può utilizzare un modello a particelle anche in versione climatologica completa.

I confronti con le misure sperimentali possono essere soddisfacenti anche in condizioni molto difficili, avendo cura di scegliere punti di misura significativi, in particolare non interferiti da altre sorgenti inquinanti presenti sul territorio.

Per ogni singolo modello proposto la tabella riporta la possibilità di utilizzo a livello di sorgenti puntiformi e/o sorgenti lineari

Esempi di esperienze italiane:

• Esempio Sorgente puntiforme e sorgente lineare
• Esempio Sola sorgente puntiforme