Le particelle di aerosol influenzano il clima modificando sia il bilancio energetico globale attraverso l'assorbimento e la dispersione della radiazione solare (effetti diretti), sia le interazioni con le nuvole e lo sviluppo e il verificarsi di precipitazioni (effetti indiretti). Gli aerosol di origine naturale sono particolarmente importanti perché su scala globale rappresentano circa 70-85 % del totale delle polveri disperse in atmosfera. Le principali componenti dell'aerosol naturale sono lo spray marino, la polvere desertica, i solfati naturali, gli aerosol vulcanici e quelli generati dagli incendi boschivi naturali. Tra gli aerosol naturali il maggior contributo circa il 70% è dato dall'erosione della crosta terrestre, mentre lo spray marino e le polveri di origine vulcanica rappresentano rispettivamente il 15% e l'1,5%. Sebbene le misurazioni in situ e il telerilevamento satellitare e terrestre forniscano informazioni importanti sul carico, la distribuzione e le influenze dell'aerosol, tali misurazioni sono essenzialmente limitate nello spazio e nel tempo e, soprattutto, sono limitate nella loro capacità di distinguere tra le componenti naturali e antropogeniche degli aerosol. D'altra parte le simulazioni numeriche condotte con modelli di trasporto e chimica risentono fortemente delle parametrizzazioni utilizzate. In questo studio, sono state valutate le capacità del modello WRF-Chem nel simulare il trasporto e le caratteristiche spazio-temporali degli aerosol naturali nel bacino del Mediterraneo, considerando alcuni casi particolari. Ovvero, sono stati investigati e simulati separatamente i seguenti tre casi: (i) un episodio sahariano verificatosi nel giugno 2007; (ii) un evento di trasporto di spray marino nell'Italia sud-orientale nel periodo 1-7 luglio 2007 e (iii) l'emissione vulcanica dell'Etna nel periodo 1-7 dicembre 2015. Per ciascun caso è stata effettuata un'analisi di sensitività rispetto ad alcune parametrizzazione interne al modello, in particolare quelle legate agli schemi di emissione. Le simulazioni sono state confrontate con dati al suolo registrati nelle centraline di qualità dell'aria e in alcune campagne sperimentali, e con dati satellitari. I risultati evidenziano delle buone performance del modello nel caso di trasporto sahariano e trasporto di polvere vulcanica. Ulteriori approfondimenti sono invece necessari nel caso dello spray marino.
Implementazione del modello WRF-Chem per il trasporto di polveri minerali/vulcaniche e spray marino nel bacino del Mediterraneo
Umberto Rizza;Cristina Mangia;Pierina Ielpo;
2018
Abstract
Le particelle di aerosol influenzano il clima modificando sia il bilancio energetico globale attraverso l'assorbimento e la dispersione della radiazione solare (effetti diretti), sia le interazioni con le nuvole e lo sviluppo e il verificarsi di precipitazioni (effetti indiretti). Gli aerosol di origine naturale sono particolarmente importanti perché su scala globale rappresentano circa 70-85 % del totale delle polveri disperse in atmosfera. Le principali componenti dell'aerosol naturale sono lo spray marino, la polvere desertica, i solfati naturali, gli aerosol vulcanici e quelli generati dagli incendi boschivi naturali. Tra gli aerosol naturali il maggior contributo circa il 70% è dato dall'erosione della crosta terrestre, mentre lo spray marino e le polveri di origine vulcanica rappresentano rispettivamente il 15% e l'1,5%. Sebbene le misurazioni in situ e il telerilevamento satellitare e terrestre forniscano informazioni importanti sul carico, la distribuzione e le influenze dell'aerosol, tali misurazioni sono essenzialmente limitate nello spazio e nel tempo e, soprattutto, sono limitate nella loro capacità di distinguere tra le componenti naturali e antropogeniche degli aerosol. D'altra parte le simulazioni numeriche condotte con modelli di trasporto e chimica risentono fortemente delle parametrizzazioni utilizzate. In questo studio, sono state valutate le capacità del modello WRF-Chem nel simulare il trasporto e le caratteristiche spazio-temporali degli aerosol naturali nel bacino del Mediterraneo, considerando alcuni casi particolari. Ovvero, sono stati investigati e simulati separatamente i seguenti tre casi: (i) un episodio sahariano verificatosi nel giugno 2007; (ii) un evento di trasporto di spray marino nell'Italia sud-orientale nel periodo 1-7 luglio 2007 e (iii) l'emissione vulcanica dell'Etna nel periodo 1-7 dicembre 2015. Per ciascun caso è stata effettuata un'analisi di sensitività rispetto ad alcune parametrizzazione interne al modello, in particolare quelle legate agli schemi di emissione. Le simulazioni sono state confrontate con dati al suolo registrati nelle centraline di qualità dell'aria e in alcune campagne sperimentali, e con dati satellitari. I risultati evidenziano delle buone performance del modello nel caso di trasporto sahariano e trasporto di polvere vulcanica. Ulteriori approfondimenti sono invece necessari nel caso dello spray marino.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
