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Visualizza la versione completa : Come varia la temperatura all’interno del canyon urbano?



Simo94
16-02-2021, 16:14
Apro questo post per mostrare come varia la temperatura nel giro di pochi metri all’interno del tessuto urbano. Nello specifico, ho utilizzato i dati di un sensore, schermato e ventilato, installato sul balcone di casa al primo piano (a 4 metri dal suolo e a 1,5 metri dal muro della casa) e della stazione meteorologica che ho installato sopra il tetto condominiale (a 26 metri dal suolo, modello davis pro 2 plus ventilata 24 h)

Ecco la location dell'installazione

https://i.imgur.com/YMwA76D.png

Sensore su balcone

https://i.imgur.com/80RwjPe.jpg

Stazione meteo sul tetto

https://i.imgur.com/tt4mA0M.jpg

https://i.imgur.com/iZ5xd7l.jpg

Analizzando i dati dal primo giugno 2020, si possono vedere come le temperature massime, come è logico aspettarsi, risultano quasi sempre più elevate al primo piano e in particolare nei mesi estivi. Tra l’autunno e l’inverno la diminuzione della radiazione, per l’ombra degli edifici vicini, fa diminuire il delta t di molto.

Immagine delta t max giornaliera

https://i.imgur.com/H4SlRR2.png

Mediamente e mensilmente le massime sono risultate più elevate sul balcone di:
1,6°C per giugno 2020
1,9°C per luglio 2020
1,8°C per agosto 2020
1,6°C per settembre 2020
1,5°C per ottobre 2020
0,6°C per novembre 2020
0,6°C per dicembre 2020
0,8°C per gennaio 2021

Immagine delta t max mese

https://i.imgur.com/oM34kry.png

Per quanto riguarda le temperature minime, si possono notare come queste risultino leggermente più alte sul balcone nel corso dei mesi più freddi rispetto all’estate. La differenza risulta comunque meno marcata.

Immagine delta t giornaliere

https://i.imgur.com/8vFiY3i.png

Mediamente e mensilmente le t min sono risultate più elevate sul balcone di:
0,3°C per giugno 2020
0,5°C per luglio 2020
0,6°C per agosto 2020
0,6°C per settembre 2020
0,6°C per ottobre 2020
0,7°C per novembre 2020
0,7°C per dicembre 2020
0,7°C per gennaio 2021

Immagine delta t min mese

https://i.imgur.com/0SNuIZu.png

Possiamo così dire, con certezza, che all’interno del canyon urbano la temperatura è certamente più elevata rispetto alla sommità degli edifici in quanto sono presenti più superfici che emettono calore e lo sky view factor (porzione del cielo visibile) risulta minore.

Prossimamente andrò ad analizzare le situazioni in cui le temperature, sia minime che massime, hanno avuto la maggior differenza tra balcone e tetto.

Massimo M.
16-02-2021, 17:04
Molto interessante:apll

Angelo
16-02-2021, 18:17
Bravo Simo, super microclima

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ulisse
16-02-2021, 19:15
Grande Simo [emoji847][emoji847]

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Paolo
16-02-2021, 20:14
Molto bene, quindi a tuo parere si può fare un algoritmo di temperatura presunta all'interno del canyon urbano senza avere una stazione situata in esso ma desumendo il dato dalla stazione più "in quota" ?

Angelo
16-02-2021, 20:39
Non esageriamo [emoji28]
Servirebbero più coppie di stazioni su/giù, una rondine non fa primavera.
Ma con un numero congruo di stazioni, più immagini satellitari, puoi senz'altro fare un modello delle temperature di una città molto dettagliato, diciamo con un passo di griglia di 10m.

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Simo94
17-02-2021, 09:14
Molto bene, quindi a tuo parere si può fare un algoritmo di temperatura presunta all'interno del canyon urbano senza avere una stazione situata in esso ma desumendo il dato dalla stazione più "in quota" ?

Come dice Angelo utilizzando una serie di sensori sul top degli edifici e all'interno del canyon, assieme a immagini satellitari, dati lidar etc etc si può arrivare ad avere un modello abbastanza dettagliato della città. Difficilmente ora come ora si può scendere sotto i 10 metri di risoluzione

Flavio65
17-02-2021, 21:23
Bravo Simone, ottimo lavoro!.

Simo94
06-03-2021, 22:14
Partendo dalle temperature massime sono andato ad analizzare quando le differenze sono state massime e minime.

Le differenze maggiori si sono verificate il 19 agosto (+3,3°C), 2 giugno (+3,1), 13 agosto (+3,1) e 6 agosto (+3,1). I dati di radiazione solare e vento sono riferiti alla stazione sopra al tetto del condominio.

https://i.imgur.com/cgCKr60.png

Il 19 agosto è stata registrata una radiazione solare media di 250 W/qm (max 875 W/qm), non sono state registrate precipitazioni, il vento medio è risultato di 4,5 km/h e la raffica massima è stata di 22,7 km/h.
Il 2 giugno la radiazione solare media è risultata di 273 W/qm (max 986 W/qm), le precipitazioni cumulate giornalmente sono risultate di 1,4 mm (registrate attorno alle ore 20), il vento medio di 6,4 km/h e la raffica max di 45,1 km/h (alle ore 20:14).
Il 13 agosto la radiazione solare media è risultata di 243 W/qm (max 770 W/qm), le precipitazioni sono risultate assenti, il vento medio di 5,5 km/h e la raffica massima di 24,1 km/h.
Il 6 agosto la radiazione solare media è risultata di 267 W/qm (max 886 W/qm) con precipitazioni nulle, vento medio di 4,4 km/h e la raffica massima di 29 km/h.

In conclusione la differenza massima della temperatura massima tra tetto e balcone è dovuta alla forte radiazione solare e al basso valore di vento medio, tenendo conto che il valore medio del vento per il mese di agosto 2020 è risultato di 5,3 km/h e di 6,4 km/h di giugno. Nella giornata del 2 giugno le precipitazioni e il forte vento si sono registrati in serata in seguito alla temperatura massima.

Le differenze minime delle temperature massime si sono registrate il 5 dicembre (-0,1°C), il 2 ottobre (-0,1°C), il 10 novembre (0°C), 19 novembre (0°C), 25 novembre (0°C), 6 dicembre (0°C), 22 gennaio (0°C).

https://i.imgur.com/lhbRDD5.png

Il 5 dicembre la radiazione solare media è risultata di 7 W/qm (max 77 W/qm), sono state registrati 58,4 mm di pioggia nella giornata, il vento medio è risultato di 8,9 km/h e la raffica massima di 37,1 km/h.
Il 2 ottobre la radiazione solare media è risultata di 28 W/qm (max 179 W/qm), sono stati registrati 13,4 mm sull’intera giornata, il vento medio è risultato di 12,8 km/h e la raffica massima è risultato di 41,8 km/h.
Il 10 novembre la radiazione solare media è risultata di 79 W/qm (max 425 W/qm), non sono registrate precipitazioni, il vento medio è risultato di 1,8 km/h e la raffica massima di 11,2 km/h.
Il 19 novembre la radiazione media è risultata di 63 W/qm (max 399 W/qm), non sono state registrate precipitazioni, il vento medio di 1,8 km/h e la raffica massima di 13 km/h.
Il 25 novembre la radiazione solare media è risultata di 66 W/qm (max 315 W/qm), non sono state registrate precipitazioni, il vento medio di 1,9 km/h e la raffica massima di 9,7 km/h.
Il 6 dicembre la radiazione solare media è risultata di 6 W/qm (max 60 W/qm), sono state registrati 20,4 mm di pioggia, il vento medio di 10,3 km/h e la raffica massima di 45,1 km/h.
Il 22 gennaio la radiazione solare media è risultata di 9 W/qm (max 83 W/qm), sono stati registrati 21,2 mm di pioggia, il vento medio di 6,2 km/h e la raffica massima di 40,3 km/h.

Pare evidente che le differenze minime delle temperature massime possano verificarsi in due situazioni: la prima con forti precipitazioni e forte vento (cosa anche abbastanza logica); la seconda invece nel caso di giornate serene ma con un forte ombreggiamento all’interno della via. L’ombra infatti aumenta notevolmente nei mesi di novembre, dicembre e gennaio quando il sole risulta basso rispetto all’orizzonte e gli edifici non permettono alla radiazione solare di scaldare il canyon urbano. Perdipiù, nel mese di novembre, solitamente, gli alberi nel parco di fronte al condominio hanno ancora le foglie che fanno ulteriormente aumentare l’ombra. Purtroppo non ho il dato di radiazione solare sul balcone ma questo credo sia la spiegazione più logica.

ulisse
07-03-2021, 07:59
Molto interessante Simone... Bravo e continua così [emoji847]

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Simo94
25-03-2021, 10:10
Per capire quale parametro influisce di più sulla differenza delle temperature massime, basta osservare i seguenti grafici a dispersione. In ognuno vengono messi in relazione i dati giornalieri di radiazione solare e di vento medi e di pioggia cumulata con la variazione delle temperature massime (sull'asse delle x).
È abbastanza evidente vedere come il parametro più importante sia la radiazione solare (al diminuire della radiazione diminuisce la differenza di temperatura), in seconda posizione la pioggia giornaliera e per ultima la ventilazione media giornaliera che sembra non influire più di tanto.

https://i.imgur.com/pw3ZWO9.png

https://i.imgur.com/OCTQWWj.png

https://i.imgur.com/UcBbSPw.png

StefanoArbizzano
25-03-2021, 12:45
Complimenti per l'analisi Simone!

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