Utilizzo operativo di modelli numerici per la valutazione dell'inquinamento atmosferico e l'elaborazione di un indice di qualità dell'aria

Esistono sostanzialmente due modi per simulare la dispersione di inquinanti in atmosfera. Il primo è l’approccio Euleriano, nel quale si vanno a determinare i valori di concentrazione in punti fissi nello spazio utilizzando l’equazione di avvezione-diffusione.
L’altro approccio è l’approccio Lagrangiano, nel quale si va a simulare l’evoluzione spaziale e temporale di una massa d’aria. Entrambe le tipologie di modelli sono modelli matematici di tipo deterministico, ovvero modelli che ricostruiscono in maniera quantitativa i fenomeni che determinano l’evoluzione spazio-temporale della concentrazione degli inquinanti in atmosfera.
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Per poter scegliere in modo corretto gli strumenti modellistici da utilizzare occorre in primo luogo definire attraverso criteri oggettivi le caratteristiche del problema che si intende affrontare, e cioè:
-- la scala spaziale (microscala, scala locale, mesoscala, scala regionale o scala globale) e temporale (short-term, ore o giorni, per lo studio di episodi critici, o long-term, mesi o anni, per la valutazione degli effetti di esposizione accumulata) alla quale si desidera effettuare la simulazione;
-- il dominio di calcolo, cioè il volume di atmosfera che vogliamo indagare;
-- le caratteristiche delle sorgenti emissive (sorgenti puntuali singole o multiple, solitamente utilizzate per rappresentare le emissioni dei camini degli impianti industriali, piuttosto che sorgenti lineari, utilizzate per schematizzare le emissioni da traffico sui tratti stradali, o ancora sorgenti areali e volumetriche, utilizzate per rappresentare emissioni di sorgenti distribuite in modo abbastanza continuo sul territorio, quali ad esempio un’area industriale, il traffico urbano o le fonti di riscaldamento domestico);
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La scelta si effettua quindi nell’ambito delle famiglie di modelli il cui campo di applicabilità comprende la tipologia del problema in esame e nel rispetto di alcuni vincoli quali il budget economico, le risorse di calcolo disponibili, l’effettiva disponibilità dei dati di input, il grado di complessità del modello e la conseguente competenza necessaria per poterlo applicare correttamente.