Meteo parte seconda: la pioggia
Analisi dell'effetto delle precipitazioni sulla concentrazione delle polveri
Nel post precedente è stata analizzata la stretta correlazione fra l'azione del vento con la concentrazione di polveri e particolato in atmosfera. Ma lo stesso vale per la pioggia? ⛈️
Per scoprirlo abbiamo dovuto aspettare fino al 14 marzo. La data è famosa per la celebrazione mondiale del giorno del π e quindi non poteva deludere lasciandoci soli senza alcun evento degno di nota 😉
Vediamo in dettaglio cosa è successo basandoci di nuovo su
- i dati locali del sistema Arduino con sensori PMS5003 e DHT11
- le registrazioni della stazione meteo del Dipartimento di Fisica di Torino
- i dati dei layer aerosol inviati dal satellite Sentinel-5P 🛰️
La danza della pioggia
Iniziamo a dare un'occhiata ai valori registrati dalla stazione meteo in via Pietro Giuria. Ci interessano l'andamento della pressione, la velocità del vento e la quantità di pioggia rilevata nelle diverse fasce orarie.
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| Andamento della pressione atmosferica 14/15 marzo |
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| Rateo orario delle precipitazioni 14/15 marzo |
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| Velocità del vento - 14/15 marzo |
La telecronaca del meteo 🎙️
Correlazione Pioggia-Particolato: l'analisi dei dati mostra un esempio di wash-out atmosferico, ovvero la rimozione delle particelle tramite precipitazioni.
- Fase di Stagnazione (00:00 - 10:00):
- Pioggia: Il grafico del rateo orario segna 0 mm/h
- Particolato: I livelli sono molto alti. Il PM10 raggiunge il suo picco di 74,64 µg/m³ alle 02:12
In questa fase, la pressione atmosferica è in calo e l'umidità è già oltre l'80%
- Innesco del Lavaggio (10:00 - 11:30)
- Pioggia: Inizia a piovere intorno alle 10:15, raggiungendo rapidamente i 6 mm/h
- Particolato: Inizialmente i valori di PM10 restano sopra i 50 µg/m³ (es. 57,78 µg/m³ alle 11:00), poiché la pioggia impiega del tempo per "ripulire" la colonna d'aria
- Crollo del Particolato (11:30 - 14:30)
- Pioggia: Le precipitazioni continuano con intensità costante
- Effetto Wash-out: Si osserva la discesa verticale dei valori nel file CSV prelevato da ThingSpeak
- Ore 12:37: PM10 a 26,74 µg/m³.
- Ore 13:22: PM10 a 10,52 µg/m³.
- Ore 14:20: PM10 a 2,14 µg/m³.
- Ore 14:31: PM10 a 0,5 µg/m³.
- Aria Pulita (Pomeriggio 14 - 15 Marzo)
- Mentre la pioggia continua con vari impulsi e un picco massimo di 12 mm/h alle 04:00 del 15 marzo, il particolato registrato dal tuo sensore Arduino resta costantemente a 0 µg/m³ (o valori infinitesimali) per il resto della rilevazione
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| Confronto rateo pioggia / concentrazione PM |
Ecco il grafico di correlazione che mette a confronto il Rain Rate (il tasso di precipitazione oraria derivato dai grafici della stazione meteo di Via Pietro Giuria) con le concentrazioni rilevate dal sensore Arduino.
Analisi dell'evento (14-15 Marzo)
- 14 Marzo (Mattina): La pioggia è assente o trascurabile (< 1 mm/h). Le polveri sono al picco massimo (67 µg/m³). L'aria è satura, vedremo che questo è coerente con lo scenario di stagnazione mostrato dal satellite Sentinel-5P.
- 14 Marzo (Pomeriggio/Sera): Il Rain Rate sale bruscamente toccando picchi significativi (oltre i 6 mm/h). È qui che osserviamo il fenomeno del Washout: la curva rossa del PM10 crolla in modo speculare all'aumento della pioggia. La rimozione meccanica delle particelle è evidente.
- 15 Marzo (Notte/Mattina): La pioggia continua con intensità moderata ma costante, portando a termine la "pulizia". Il sensore PMS5003 registra il valore 0, confermando che l'atmosfera a Torino ha migliorato molto la sua qualità.
Come funziona il... "lavaggio" 💦
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| Wet scavenging |
Lo sguardo dall'alto 🛰️
Anche in questo caso, il rendering tramite QGis mostra evidenze interessanti.
Questo layer è relativi al giorno 13 marzo, in assenza di precipitazioni e con livello di polveri al suolo elevato. Si nota il classico pattern del "bacino" in corrispondenza della pianura padana.
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| Aerosol 13 marzo |
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| Aerosol 14 Marzo |
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