CARATTERIZZAZIONE SPERIMENTALE DELLA CONVEZIONE PENETRATIVA

La convezione naturale è un fenomeno ampiamente ricorrente nei flussi di interesse geofisico generalmente accompagnato da condizioni di instabilità del fluido con una marcata accentuazione dei processi di dispersione. Quando la zona dove ciò avviene, detta strato di mescolamento, cresce nel tempo a spese della zona circostante stabilmente stratificata in densità, si parla di convezione penetrativa. La convezione penetrativa può essere osservata nello strato superficiale di un lago, a seguito del ciclo termico giornaliero e/o annuale, e nello strato limite atmosferico, a causa del riscaldamento diurno della superficie terrestre. I due fenomeni, con comportamento sostanzialmente simile, sono simulati in laboratorio con una vasca parallelepipeda riempita d’acqua inizialmente stratificata termicamente in modo stabile e successivamente riscaldata dal basso. Le misure di temperatura sono effettuate tramite serie di termocoppie. Le misure di velocità sono effettuate mediante le tecniche proprie dell’analisi d’immagine, in particolare le immagini sono elaborate utilizzando la Particle Tracking Velocimetry che consente di ottenere una descrizione lagrangiana del campo di moto particolarmente efficace nello studio dei processi di dispersione. I risultati ottenuti sono stati confrontati con altre prove di laboratorio, con simulazioni numeriche e con rilievi di campo.