Sistema modellistico "S.C.A.I.MAR."

Il sistema S.C.A.I.MAR. (Sistema per il Controllo Ambientale di tipo Innovativo, Marghera) è costituito da un insieme di programmi software, comprendente l’inventario delle emissioni inquinanti ed alcuni modelli matematici. Lo scopo di questa realizzazione è quello di avere, in continuo, la stima dell’inquinamento prodotto dagli impianti industriali, anche in zone non coperte da strumenti di misura.

I principali modelli che compongono S.C.A.I.MAR. sono:

• CALMET, con il quale vengono ricostruiti i campi di vento tridimensionale;
• TURBANTE, che permette di ricavare tutti i parametri relativi alla turbolenza atmosferica;
• SPRAY, modello di diffusione di tipo “lagrangiano tridimensionale a particelle”;
• ISC3, modello di diffusione gaussiano stazionario, nella versione short-term;
• SLAB, modello idoneo a simulare la dispersione in atmosfera dei gas in caso di rilasci accidentali.

Il dominio di calcolo del sistema è di 50x50 km centrati intorno all’area industriale di Porto Marghera. L’orografia relativa al dominio in esame è stata ottenuta a partire da un database contenente l’orografia dell’Italia georeferenziata in coordinate lat-long, con una risoluzione spaziale di 250 metri. Le informazioni di uso del suolo sono state ottenute a partire da un database contenente la classificazione dell’uso del suolo su tutta l’Europa secondo lo schema di Bats, sul quale è stata aggiunta l’area urbana.

Nella seguente tabella viene riportata la classificazione di uso del suolo secondo lo schema di Bats.

Classe Bats scheme
1 Crops/mixed farming
2 Short grass
3 Evergreen needleleaf trees
4 Deciduous needleleaf trees
5 Deciduous broadleaf trees
6 Evergreen broadleaf trees
7 Tall grass
8 Desert
9 Tundra
10 Irrigated crops
11 Semi-desert
12 Ice caps/glaciers
13 Bogs and marshs
14 Inland water
15 Oceans
16 Evergreen shrub
17 Deciduous shrub
18 Mixed woodland
19 Interrupt forest
20 Land and water mixtures
21 Urban

Orografia. Risoluzione a 250 metri.
	S.C.A.I.MAR -Fig. 1
Uso del suolo secondo lo schema Bats. Risoluzione 250 metri.
	S.C.A.I.MAR -Fig. 2

S.C.A.I.MAR. è un sistema di tipo diagnostico, in grado di effettuare anche la previsione dell’inquinamento grazie alla connessione remota con un S.I.M. (Sistema Informativo Meteorologico).

LAMI (Limited Area Model Italy)

Il nostro sistema utilizza, già da alcuni anni, ai fini della previsione modellistica, gli output del modello LAMI.

Il principale modello numerico meteorologico gestito, dal 2000, sui sistemi di calcolo del CINECA è Lokal Modell (LM). La particolare applicazione operativa di LM utilizzata è denominata LAMI (Limited Area Model Italy) sulla base di una convenzione che inizialmente coinvolgeva ARPA-SIM, L’Ufficio Generale di Meteorologia di Aeronautica Militare (UGM) ed ARPA-Piemonte.

Il run di un modello meteorologico ad aerea limitata consiste nel simulare l'evoluzione temporale di una serie di variabili meteorologiche su di una griglia tridimensionale che copre tutto il territorio interessato. L'evoluzione temporale è ovviamente dettata delle regole fisiche codificate nel modello, dalle eventuali osservazioni fisiche passate al modello, dallo stato iniziale e dell'evoluzione delle condizioni al contorno dell'area considerata. I parametri con cui LM è attualmente operativo presso CINECA (un run schedulato ogni 12 ore) hanno una risoluzione spaziale di 7 Km su un’area che copre tutto il territorio italiano. Utilizza 40 livelli verticali, produce una previsione a 3 giorni, utilizzando un time-step (intervallo di tempo che intercorre fra 2 stati) di 40 secondi.

Funzionamento sistema S.C.A.I.MAR nel 2009
S.C.A.I.MAR., in funzione dal 1999, anche nell’anno scorso ha registrato un funzionamento più che soddisfacente. L’affidabilità dei vari modelli viene regolarmente testata mediante confronto tra i dati misurati dalle postazioni della rete, rispetto a quelli calcolati dai modelli nei punti del dominio in corrispondenza delle stazioni di misura. La metodologia sviluppata ed ancora utilizzata per verificare la correttezza di funzionamento delle catene modellistiche, è stata anche oggetto di un contributo scientifico, a cura di C.E.S.I., presentato nel corso del VII Congresso Nazionale di Chimica Ambientale, organizzato dalla Società Chimica Italiana in collaborazione con l’Università Ca’ Foscari di Venezia – Venezia, 11÷14 giugno 2002.
Anche nel corso del 2009 il sistema modellistico è stato utilizzato in più occasioni per conto di svariate Aziende, per effettuare valutazioni di impatto ambientale.