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Strato limite planetario (Planetary Boundary Layer PBL)

Lo strato limite planetario (PBL) è lo strato più basso della troposfera direttamente influenzato dalla superficie terrestre e risponde alle sue variazioni con scale dei tempi inferiori o uguali a un’ora.

Tale influenza deriva dall’attrito incontrato dalle masse d’aria che si muovono sopra la superfice terrestre, dalla distorsione delle linee di flusso dell’aria indotta dalla presenza dell’orografia, dall’evapotraspirazione, dal trasferimento di calore dal suolo all’aria e dall’immissione, in prossimità del suolo, degli inquinanti prodotti dalle varie attività umane o dai fenomeni naturali (es. dalle eruzioni vulcaniche, ecc.).

L’altezza del PBL varia nel tempo e nello spazio, da alcune decine/centinaia di metri, tipicamente nelle ore notturne, fino a qualche chilometro, nelle ore diurne di massimo soleggiamento. Il PBL è uno dei fattori chiave che influenzano la dispersione degli inquinanti atmosferici nella troposfera e, di conseguenza, la concentrazione degli inquinanti atmosferici a livello del suolo. 

L’altezza del PBL determina il volume disponibile per la dispersione degli inquinanti ed è utilizzata in molti metodi e/o modelli predittivi e diagnostici per valutare le concentrazioni di inquinanti a livello del suolo.  Per questo motivo, una determinazione accurata e precisa dell’altezza dello strato limite planetario è un aspetto molto importante per la gestione dell’inquinamento atmosferico, le previsioni meteorologiche, modelli climatici, ecc.

La struttura del PBL può essere piuttosto complessa e altamente variabile. Esistono nella letteratura scientifica diversi metodi di stima dell’estensione verticale dello strato limite planetario (Hmix o PBLH), mediante ad esempio misure dirette con metodi empirici e sondaggi (palloni aerostatici e radiosonde), tecniche di telerilevamento (es. sistemi di remote sensing quali fotometri solari, SODAR, LIDAR) e modelli matematici che utilizzano come input parametri meteorologici.