Il modello Industrial Source Complex (ISC) versione 3 approvato dall’Agenzia per la protezione dell’ambiente statunitense (U.S. Environmental Protection Agency, EPA); è stato in passato il modello di riferimento dell’USEPA per lo studio della diffusione e del trasporto di inquinanti primari emessi da sorgenti industriali (USEPA, 2001). La struttura algoritmica del modello si basa su una soluzione stazionaria dell’equazione di trasporto e diffusione degli inquinanti (Seinfeld, 1986) nell’approssimazione di pennacchio gaussiano.

1. processo di emissione e diffusioni stazionari;

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   trasporto degli inquinanti sottovento ad opera del vento predominante rispetto al trasporto dovuto alla turbolenza;

3. <!--[if !supportLists]-->

   velocità del vento costante nel tempo e nello spazio e agente solo in direzione;

4. <!--[if !supportLists]-->

   diffusione di inquinante di tipo inerte;

5. <!--[if !supportLists]-->

   suolo totalmente riflettente nei confronti delle particelle di inquinante.

Fissato un sistema di riferimento con origine alla base della sorgente puntiforme, l’asse x nella direzione del vento, l’asse z coincidente con l’asse del camino e l’asse y perpendicolare agli altri due, l’equazione di distribuzione della concentrazione sottovento dovuto alla sorgente può essere così scritta:

s_y = deviazione standard del pennacchio nella direzione y (m)

s_z = deviazione standard del pennacchio nella direzione y in (m)

H = altezza effettiva della sorgente (m), data dalla somma dell’altezza geometrica (h_g) e dell’innalzamento del pennacchio all’emissione dal camino nella fase aerodinamica prima della diffusione in atmosfera (DH)

I profili di concentrazione all’interno del pennacchio lungo gli assi y e z, corrispondono a una distribuzione di tipo gaussiano con deviazioni standard s_y e s_z.

Una delle principali limitazione dei modelli gaussiani riguarda l’impossibilita’ di procedere nella stima delle concentrazioni in condizioni di calma di vento. Infatti ipotizzando che la diffusione lungo la direzione del pennacchio (asse X) sia trascurabile rispetto alla componente avvettiva, si ha il termine della velocita’ del vento a denominatore che impedisce di stimare le concentrazioni in condizioni di calme di vento.

Nel manuale guida per l’utilizzo del modello (EPA, 1995) è riportata la descrizione dettagliata degli algoritmi impiegati.

Il modello ISC dispone dli due versioni: ISCST (Short Term) e ISCLT (Long Term).

La prima versione è adatta per la valutazione su periodi di tempo brevi (da 30 minuti ad alcune ore) mentre la seconda, di tipo climatologico, permette di valutare la concentrazione degli inquinanti durante un periodo di studio quale ad esempio un mese o meglio ancora una stagione o l’intero arco dell’anno, in considerazione delle frequenze di occorrenza del vento lungo le varie direzioni. Questa versione contiene algoritmi specifici per la simulazione dei fenomeni di Building DownWash determinati dagli edifici in prossimità dei camini.

Il modello ISCLT, consiste nella versione climatologica dell’equazione gaussiana, dove come dati di ingresso vengono richiesti i valori delle frequenze congiunte (Joint Frequency Function) di velocita’ del vento, direzione e classi di stabilita’ registrate su un periodo di tempo sufficientemente lungo, tipicamente 1-20 anni. L’uso della versione climatologica consente di valutare i valori delle concentrazioni medie annuali mediate su lunghi intervalli di tempo.