AUDITORIAS

3.1.4) Modelos de Dispersión Atmosférica

Además de la cantidad de contaminantes emitidos, la calidad del aire en un lugar dado depende, en gran medida, de las características dinámicas de la atmósfera local. Dichos tópicos caen dentro del ámbito de la meteorología. A continuación se introducirá en forma muy general aquellos conceptos relevantes al transporte de los gases en la atmósfera.El perfil vertical de temperatura del aire, es un factor determinante en el mecanismo de dispersión atmosférica de los contaminantes. Una de las características de la troposfera es la disminución gradual de la temperatura con la altura. Cuando una pequeña porción de aire está más caliente que el aire en la su entorno, su menor densidad lo hace ascender. En la medida que asciende,experimenta una dilatación, debido a la menor presión atmosférica que existe a mayor altura. Si se dilata adiabáticamente, su temperatura disminuye, generándose un perfil de temperatura decreciente con la altura. El gradiente de temperatura adiabático ideal del aire seco es de aproximadamente -1ºC / 100 m. Es decir, por cada 100 m de altura, la temperatura ambiente disminuye en 1ºC.

En la realidad,el aire tiene un contenido de humedad significativo y, al ascender, parte del vapor de agua presente en el aire sufre condensación, por lo que el gradiente de temperatura adiabático promedio es del orden de –0,65ºC/100 m.

Estabilidad atmosférica

Los niveles de estabilidad atmosférica se determinan comparando el gradiente de temperatura real con respecto al gradiente de temperatura adiabáticoideal. La estabilidad se define en términos de la facilidad o dificultad impuesta por la atmósfera para el movimiento vertical de las masas de aire:

Una atmósfera es estable cuando impide los movimientos verticales de aire.
Una atmósfera es inestable, cuando se favorece el movimiento ascendente de las masas de aire.

Cuando la temperatura aumenta con la altura (fenómeno denominado inversióntérmica), la densidad de la masa de aire más cercana al suelo es mayor que la de la masa superior, por lo que no se produce un movimiento ascendente del aire, dificultando la dispersión de los contaminantes. Ello representa una condición de alta estabilidad atmosférica.

Para fines de modelación, la estabilidad atmosférica se clasifica en base a los criterios establecidos por Pasquill yGifford (1961), que consideran 6 categorías de estabilidad, de acuerdo a la velocidad del viento, nubosidad y radiación solar:

A = Atmósfera muy inestable
B = Atmósfera moderadamente inestable
C = Atmósfera levemente inestable
D = Atmósfera neutra
E = Atmósfera moderadamente estable
F = Atmósfera estable

La Tabla 3.3, muestra las condiciones meteorológicas correspondientes a cada clase deestabilidad atmosférica, de acuerdo a Pasquill y Gifford:

TABLA 3.3: CLASIFICACIÓN DE ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA DE ACUERDO A PASQUILL Y GIFFORD
VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)
(a 10 m de altura)
RADIACIÓN SOLAR
DURANTE EL DÍA

NUBOSIDAD NOCTURNA


Fuerte
Moderada
Baja
Nublado
(>4/8)
Claro ( 6
C
D
D
D
D

Emisiones Gaseosas desde Chimeneas

La forma y extensión de la pluma (openacho) de gases emitidos desde una chimenea depende del diseño de ésta, de la velocidad y temperatura de salida de los gases, del tipo de contaminantes emitidos, del relieve y de la naturaleza del suelo, y de las condiciones meteorológicas locales. Las Figuras siguientes, muestran 4 diferentes ejemplos de tipos de plumas, para distintas clases de estabilidad atmosférica.

Es importante predecirel comportamiento de una pluma, para evaluar el efecto de la emisión sobre la calidad del aire. El modelo más utilizado está basado en la suposición de que la concentración promedio del contaminante en la dirección perpendicular al viento, desde la fuente de emisión, presenta una distribución normal de Gauss.

Si observamos la pluma en un instante dado, podemos constatar que ella tiene una...