processamento di dati lidar per l'analisi dell'evoluzione ... - CO.RI.STA

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CONCLUSIONI Nell’ambito di questo lavoro di tesi è stato sviluppato il software M.A.P.S. per l’elaborazione di dati LIDAR. Questo software, di facile utilizzo, permette di elaborare i dati forniti durante una campagna di misure Lidar e visualizzare in tempo reale la presenza e l’evolversi del particolato in aree urbane, fornendo informazioni sulla distribuzione, in quota e nel tempo, degli aerosol in atmosfera. È stato necessario, pertanto, effettuare uno studio dell’atmosfera e dei suoi costituenti, uno studio della tecnica LIDAR e degli algoritmi utilizzati per la risoluzione dell’equazione che ne descrive il funzionamento, analizzare il funzionamento dell’apparato sperimentale LIDAR mobile, realizzato dal consorzio CO.RI.S.T.A., ed infine analizzare la procedura di acquisizione di una misura LIDAR. Il software M.A.P.S., acronimo di Monitoring of Atmosphere Particulate Software è scritto in linguaggio Matlab ed è costituito da un manuale d’uso, una stampa dei listati sorgente commentati e dalla relativa documentazione. Il programma elabora i dati LIDAR al fine di ottenere gli andamenti del profilo lidar, del segnale molecolare, del coefficiente di retrodiffusione aerosolico e del coefficiente di estinzione aerosolico, nonché mappe qualitative indicanti la presenza e l’evoluzione del particolato in atmosfera. 135
In tabella 1 sono riportati i risultati numerici ottenuti durante la campagna di misure eseguita presso l’aeroporto di Pontecagnano nei giorni 9-10 maggio 2005. PARAMETRO VALORE NOTE beta aerosolico alfa aerosolico integrale beta aerosolico 2,2123e-005 m -1 sr -1 ( aria inquinata; 1140 m ) 4,3444e-009 m -1 sr -1 ( aria pulita; 7000 m) 5,53075e-004 m -1 sr -1 ( aria inquinata; 1140 m ) 1,08e-007 m -1 sr -1 ( aria pulita; 7000 m) misura presa alle ore 17:00 calcolato a partire dal beta aerosolico relativo alle stesse condizioni misura presa alle 10:00 3,645 e-003 sr -1 integrazione fino a 4000 metri Tabella 1: Risultati numerici Il calcolo del coefficiente di backscattering aerosolico fornisce informazioni sulla modalità di distribuzione degli aerosol e il suo integrale in quota consente di ottenere indicazioni sul carico aerosolico totale. Il coefficiente di estinzione aerosolico permette di avere informazioni sulla trasparenza dell’aria; un coefficiente basso indica un’area trasparente mentre un coefficiente alto significa area inquinata. L’utilizzo, inoltre, degli aerosol come traccianti permette di dare una stima dello spessore dello strato limite planetario e di seguirne la sua evoluzione nel tempo. 136
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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI
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2.3 LA TECNICA LIDAR 41 2.4 EQUAZIO
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4.3.2 Segnale_min 121 4.3.3 Segnal_
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Nell’ambito delle attività per i
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Tabella 1.1 Composizione dell’ari
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ende possibile tracciare una strati
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dove P, V, T sono rispettivamente p
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1.2.2 Temperatura atmosferica Sebbe
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Queste due regioni sono quelle deci
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Gli aerosol, come detto, possono in
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• le sorgenti di molti aerosol si
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Uno dei fattori principali che infl
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attraverso moti convettivi, si allo
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• lo strato rimescolato, mixed la
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2.1 Assorbimento e Scattering Si co
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dello scattering, x, legato alle di
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σ m = 3 8π 3N 2 ( n −1) 2 4 λ
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vetro; dopo il filtraggio, un certo
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L’intensità di tale segnale è,
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che le condizioni di lavoro siano q
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• χ ( z, r) il fattore di sovrap
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ivelata al tempo t, e che ha origin
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2.5.1 Parametri ottici in condizion
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dove Q B è l’efficienza di retro
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• N R (z) è la densità numerica
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opportuni algoritmi che consentono
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2.6.2 Metodo analitico di Klett Un
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Noto, quindi, il coefficiente di ba
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dove z 0 è una quota di riferiment
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Poiché la luce viaggia ad una velo
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3.1.2 Sistema di trasmissione ottic
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Vengono utilizzati, inoltre, diafra
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In figura 3-5 è riportato il canal
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Queste informazioni di tipo meteoro
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del picco di tempo zero, in cui sic
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icavare il coefficiente di estinzio
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