disperción atmosferica

Impacto Ambiental y Manejo de Residuos Municipales

TRANSPORTE Y DISPERSION DE CONTAMINANTES
EN LA ATMÓSFERA

CONCEPTOS GENERALES
FíS. FRANCISCO NOVELO BURBANTE.

ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA
Los contaminantes al ser emitidos a la atmósfera como parte de una masa
de gases calientes, están sometidos a mecanismos:
 Termoconvectivos, resultantes de la velocidad de salida del gas y de latemperatura, que determinan la elevación inicial de la emisión (pluma).
 Dispersión y propagación. Por causa de la turbulencia atmosférica, la
emisión se desplaza en sentido del viento y se mezcla o dispersa.
El conocimiento de estos dos factores, que a su vez dependen de otras
variables meteorológicas, permite definir la capacidad de dispersión de la
atmósfera en un momento determinado. Lamedición de todos los parámetros
meteorológicos que determinan la capacidad de dispersión de la atmósfera es
compleja e implica cálculos laboriosos. Un método alterno para conocer de
manera indirecta la capacidad de dispersión, fue desarrollado por Pasquill y
consiste en agrupar en seis categorías de estabilidad atmosférica, el estado de
dispersión presente en un momento dado. Para ello, bastaconocer la velocidad
del viento a nivel de superficie así como la insolación, si es de día, o la nubosidad
si es de noche. Las clases de estabilidad son:
Velocidad del
viento (m/s)
2
2-3
3-5
5-6
6

Fuerte
A
A-B
B
C
C

Insolación
Moderada
A-B
B
B-C
C-D
D

Ligera
B
C
C
D
D

Nubosidad
4/8
E
E
D
D
D

Nubosidad
3/8
F
F
E
D
D

Por su estabilidad lasclases se denominan: A extremadamente inestable, B
moderadamente inestable, C ligeramente inestable, D neutra, E ligeramente
estable y F moderadamente estable.

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Impacto Ambiental y Manejo de Residuos Municipales

Otros factores que deben ser tomados en cuenta para establecer la
capacidad de dispersión son: la frecuencia de calmas (vientos con velocidad
inferior a 0.5 m/s) y la alturade la capa de mezclado (presencia de inversiones
térmicas ).
En términos simples la estabilidad atmosférica se explica de la manera
siguiente: la condición de inestabilidad implica que cualquier perturbación de una
porción de aire en la dirección vertical tiende a ser aumentada. La estabilidad
neutra presenta condiciones tales que cualquier porción de aire que es arrastrada
rápidamente haciaarriba o hacia abajo tendrá la misma temperatura ambiente a la
nueva altura. Por lo tanto, no existe tendencia alguna para un movimiento vertical
adicional debido a diferencias térmicas, y la porción de aire desplazada
permanecerá en su posición de desplazamiento. En una condición estable
cualquier porción de aire súbitamente desplazada en dirección vertical tenderá a
regresar a su posiciónoriginal.
En general, se puede decir que los datos de partida para evaluar la
dispersión atmosférica son:
 La clase o categoría de estabilidad atmosférica; y
 Factores no contemplados por las categorías de estabilidad: frecuencia
de calmas e inversiones.

MODELACIÓN
El siguiente paso es determinar la dispersión de la emisión de la chimenea,
la cual puede consistir de solamente gases, ode gases y partículas. Cuando las
partículas tienen diámetro inferior a 10 m su velocidad de sedimentación es tan
baja que su comportamiento físico en el gas donde se encuentra puede
considerarse análogo al de las moléculas del gas.
Los modelos matemáticos empleados para simular el comportamiento de
una emisión en la atmósfera emplean diversos métodos por lo que atendiendo a
su naturalezapueden ser:
a) Modelo de difusión turbulenta.- Proporciona el enfoque más amplio de la teoría
del transporte. La ecuación fundamental de este modelo es de elevada
complejidad matemática. Sin embargo bajo suposiciones simples se reduce a
la llamada ecuación de difusión de Fick, cuya aplicación a los procesos de
turbulencia atmosférica conduce soluciones aproximadas que muestran
significativas...