Modelli per l'analisi della qualità delle acque costiere e dei bacini

La possibilità e capacità di simulare e di fare delle previsioni sull’evoluzione dei campi di moto di fluidi ambientali è di primaria importanza per un’analisi della qualità delle acque in seguito alla diffusione e/o dispersione di agenti inquinanti/nutrienti. Tuttavia la comprensione dei processi fisici e dei meccanismi che stanno alla base dell’evoluzione di flussi turbolenti complessi rappresenta innumerevoli difficoltà soprattutto nelle operazioni di post-processing e di analisi dei dati raccolti in seguito sia a simulazioni numeriche che ad esperimenti di laboratorio. Negli ultimi anni questo tipo di problematiche è stato affrontato analizzando il comportamento delle Strutture Lagrangiane Coerenti (LCS) per la caratterizzazione di moti complessi in quanto le LCS rappresentano delle linee(superfici) materiali per i moti bidimensionali(tridimensionali) che impediscono il trasporto di massa tra regioni adiacenti dello stesso fluido (Boffetta et al., 2000). Per questo motivo le LCS sono state utilizzate in diversi campi della meccanica dei fluidi per caratterizzare e descrivere svariati tipi di moti, partendo dai moti dei fluidi geofisici (atmosfera ed oceani), passando per la dinamica di inquinanti in campo marino e fluviale per arrivare fino alla bio-fluodinamica. L’intervento mostrerà dapprima le basi concettuali e gli strumenti derivati dalla teoria dei sistemi dinamici non lineari utilizzati per l’identificazione e l’interpretazione della dinamica delle LCS. Quindi verrà presentata una serie di casi studio in cui sarà possibile apprezzare l’utilità pratica dei concetti e degli strumenti teorici tramite la loro applicazione a problematiche di tipo ingegneristico inerenti il trasporto di contaminanti all’interno di un fluido ambientale.