Durante l’ultimo decennio, sono stati resi disponibili codici non-idrostatici all’interno dei quali sono state integrate tecniche di simulazione a griglie innestate, moduli che descrivono l’interazione dell’atmosfera con la superficie e la vegetazione, e schemi sempre più sofisticati per l’analisi e l’assimilazione di dati meteorologici. La flessibilità e le caratteristiche offerte da questi modelli rende oggi possibile l’esecuzione di simulazioni realistiche della circolazione atmosferica a piccola scala, con risoluzioni spaziali dell’ordine del chilometro. Questa metodologia offre la possibilità di ricostruire i campi di vento, temperatura, umidità e di ottenere informazioni sulla struttura della turbolenza atmosferica, a partire dalle informazioni meteorologiche rese disponibili dai servizi meteorologici nazionali. E’ quindi di particolare interesse verificare l’applicabilità di questi modelli per prevedere o ricostruire i campi meteorologici in aree geografiche dove le misure locali hanno una limitata rappresentatività spaziale, e dove i modelli operativi di previsione od analisi meteorologica non hanno risoluzione spaziale sufficiente per descrivere le variazioni dei campi meteorologici. Le aree di maggiore interesse sono quelle costiere e montane, dove la complessità del terreno induce forti variazioni sia spaziali che temporali delle variabili meteorologiche. L’utilizzo di modelli meteorologici ad alta risoluzione spaziale è di interesse sia per scopi strettamente meteorologici che per altri settori applicativi, quali l’inquinamento atmosferico, lo sfruttamento dell’energia eolica e gli effetti degli eventi meteorologici sulle strutture architettoniche. Lo scopo della ricerca effettuata è stato di verificare le potenzialità ed i limiti di utilizzo del modello meteorologico prognostico non-idrostatico RAMS per la ricostruzione della meteorologia a mesoscala ed a scala locale. RAMS è uno fra i modelli migliori e più utilizzati in campo internazionale, con il quale sono già state svolte attività di ricerca dal gruppo di modellistica di qualità dell’aria del CESI. Nel campo dell’inquinamento atmosferico i modelli non idrostatici possono essere utilizzati per pilotare simulazioni di qualità dell’aria in applicazioni caratterizzate da differenti scale spaziali: dalla scala regionale, come ad esempio negli studi dello smog fotochimico, alla locale, per ricostruire episodi di inquinamento da sorgenti industriali o stradali. In quest’ottica è da tenere presente il crescente utilizzo dei modelli meteorologici prognostici per studi di qualità dell’aria che si sta osservando in campo internazionale (Seaman, 2000). Le attività svolte hanno permesso di indagare due degli aspetti di interesse della modellistica meteorologica: la previsione meteorologica ad alta risoluzione spaziale e la ricostruzione dei campi meteorologici necessari ai modelli di dispersione atmosferica degli inquinanti. Per quanto riguarda il primo tema, si è indagata la capacità predittiva di RAMS per gli eventi di precipitazione che più frequentemente interessano la regione alpina. Si è ricercato a tale scopo un caso test riconosciuto a livello internazionale, e per il quale fosse disponibile un set di dati di riferimento sufficientemente completo da consentire un confronto significativo dei risultati delle simulazioni con le osservazioni. Si è scelto di fare riferimento al progetto Mesoscale Alpine Project (MAP) che è il principale progetto internazionale di ricerca in corso sulla meteorologia alpina. Le previsioni fornite dal codice RAMS sono state confrontate con quelle ottenute dal modello operativo MEPHYSTO, attualmente in uso presso il gruppo di meteorologia del CESI. In relazione ai problemi di inquinamento atmosferico, il codice RAMS è stato utilizzato per riprodurre l’evoluzione dei campi meteorologici durante un episodio di inquinamento registrato nel sito di Vado Ligure (SV).

I risultati del modello sono stati quindi utilizzati per effettuare la simulazione di dispersione degli inquinanti emessi dalla centrale ENEL di Vado Ligure, per mezzo del modello di dispersione Lagrangiano a particelle SPRAY. Per questo studio ci si è avvalsi dell’esperienza pregressa riguardo al sito in esame. Infatti, nel corso degli ultimi anni, è stato svolto uno studio di ampio respiro per investigare il contributo all’inquinamento atmosferico locale attribuibile alla Centrale Termoelettrica ENEL (CTE), attualmente Interpower, di Vado Ligure. In tale ambito sono state realizzate campagne di misura che hanno permesso di disporre di una base dati rappresentativa, per la verifica dei risultati del codice RAMS. Oltre a ciò erano state realizzate simulazioni di dispersione degli inquinanti emessi dalla centrale, basate sull’utilizzo del modello di dispersione SPRAY e su metodi diagnostici di ricostruzione della meteorologia locale. I risultati di queste simulazioni hanno quindi costituito una naturale base di confronto per le simulazioni effettuate con il codice RAMS, che ha permesso di confrontare i risultati con i campi prodotti precedentemente dal modello diagnostico MINERVE, oltre che con le osservazioni. Si è, inoltre, valutata l’influenza dell’uso di campi meteorologici di origine prognostica sui risultati delle simulazioni di dispersione. Nei capitoli seguenti sono illustrate in dettaglio gli aspetti tecnici delle simulazioni modellistiche effettuate e sono discussi i risultati ottenuti.