Vertical structure and turbulent properties of wind field observed at a coastal complex site

Summary

Six experimental campaigns have been performed at the site of La Spezia Gulf (Northern Italy) from 1974 to 1977 jointly by three Italian research groups. Previous papers analysed various aspects of the collected data. The present paper deals with three topics not covered by preceding analyses. In studying the pibal data set, the statistics of wind field from ground level to free atmosphere has been studied; then an empirical expression, relating sea breeze flow to geostrophic circulation, is proposed; finally, examining no-lift balloon trajectories, turbulent properties, such as diffusion coefficients, turbulence intensities and so on, have been evaluated. The effects of the different surfaces, sea and land, on the turbulent parameters have been evidentiated.

Riassunto

Una serie di sei campagne sperimentali è stata effettuata nel sito del Golfo di La Spezia dal 1974 al 1977 da un gruppo di ricerca congiunto (ENEL/CRTN di Milano, CNR/ICG di Torino e Istituto di Fisica Generale dell'Università di Torino). Alcuni lavori pubblicati in precedenza riportano i risultati di varie analisi effettuate sui dati raccolti. Il lavoro attuale, che si riferisce ad argomenti non studiati in dettaglio in precedenza, si è indirizzato allo studio dei seguenti argomenti: analisi statistica del campo del vento dal suolo al livello dell'atmosfera libera; proposta di una relazione empirica in grado di dare il profilo verticale della velocità del vento, durante le condizioni diurne di brezza di mare, dal suolo alla quota di vento geostrofico; stima delle proprietà turbolente dei primi strati atmosferici, in relazione alla loro capacità di dispersione di eventuali inquinanti.

Резюме

было проведено шесть серий экспериментов в заливе Специя (Северная Италя) в период с 1974 по 1977 г.г. совместно тремя итальянскими исследовательскими группами. В предыдуших работах анализировались различные аспекты собранных данных. В этой работе рассматриваются три вопроса, которые не затрагивались в предыдущих статьях. Исследуется статистика поля ветров от поверхности земли до свободной атмосферы. Затем предлагается эмпирическое выражение, связывающее поток морского бриза с геострофической циркуляцией. В заключение, определяются турбулентные свойства, такие как коэффициенты диффузии, интенсивности турбулентности и др. Анализируется влияние различных поверхностей (море и Земля) на турбулентные параметры.