MODELOS DE DISPERSION ATMOSFERICA


MODELOS DE DISPERSION ATMOSFERICA
Los modelos de dispersión de calidad del aire consisten en un grupo de ecuaciones matemáticas que sirven para interpretar y predecir las concentraciones de contaminantes atmosféricos causadas por la dispersión y por el impacto de las plumas. Estos modelos incluyen en su desarrollo las diferentes condiciones meteorológicas, incluidos los factores relacionadoscon la temperatura, la velocidad del viento, la estabilidad y la topografía (CEPIS, 2005).
Los modelos de dispersión utilizan formulaciones matemáticas para caracterizar los procesos atmosféricos que se dispersan un contaminante emitida por una fuente. Sobre la base de las emisiones y los factores meteorológicos, un modelo de dispersión se puede utilizar para predecir las concentraciones en ladirección del viento seleccionado ubicaciones de los receptores. Estos modelos se utilizan de calidad del aire para determinar el cumplimiento con las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS), y otras disposiciones reglamentarias como la Revisión de Nuevas Fuentes (NSR) y la Prevención de Deterioro Significativo (PSD) regulaciones. (EPA)
Los modelos de dispersión permiten:
Determinarla contribución de cada fuente emisora, estableciendo de la relación receptor-fuente.
Mejorar el diseño de chimeneas.
Disminuir los impactos ambientales de los procesos industriales.
Evaluar técnicas para el control de las emisiones (Castells,2005).
A continuación se presenta posibles aspectos a tener en cuenta en la selección del modelo (Ruíz, 2002):
Escalas de tiempo y espacio bien definidasDependencia del régimen en estado estacionario o tiempo
Marco referencial ambiental
Tipo de contaminante y mecanismos de reacción
Tratamiento matemático de la turbulencia atmosférica
Consideraciones para múltiples fuentes
Tratamiento matemático de la topografía
Tratamiento matemático del error inducido
La selección de escala tiempo, desde el punto de vista de la aplicación del modelo, depende de losefectos específicos para cada contaminantes, de las normas de calidad del aire y la variabilidad de la emisiones y de la meteorología. La variabilidad de las emisiones está en función de la operación de la planta industrial, por citar un ejemplo; mientras que la variabilidad en la meteorología tiene que ver con la estabilidad atmosférica.
Los modelos son de flujo estacionario o de tiempo variable,dependiendo si el tiempo esta explícito en su formulación. Si el sistema representa el promedio de un estado del fenómeno en cierto periodo, el modelo es de estado estacionario. Los modelos de estado estacionario son aplicables cuando el tiempo y la escala espacial es pequeña o cuando el resultado deseado sea lo suficientemente extenso como para que puedan ser ignoradas o promediadas lasvariabilidades en los efectos de los contaminantes, las emisiones y la meteorología (Ruíz, 2002).
El marco de referencia de los modelos de calidad del aire, excepto para alguno modelos empíricos, es un sistema de coordenadas x, y, z. No obstante, si el sistema de referencia esta fijo, sobre la superficie de la tierra, a la fuente de emisión, se dice que es marco euleriano; y si el sistema de referencia sefija en una nube, o puff, de contaminantes que se mueven en una corriente, viento debajo de la fuente, se llama lagrangiano (Ruíz, 2002). 
La topografía de una localidad específica puede: generar campos de turbulencia, modificar vientos horizontales y verticales y, cambiar las distribuciones de temperatura y humedad dentro de la capa límite planetario. Estos factores influyen en el tipo deltratamiento del modelo; así, se pueden tener modelos para terreno plano homogéneo, terreno plano no homogéneo o complejo, o bien para valles o terrenos accidentados (Ruíz, 2002).
El desarrollo de modelos de dispersión tiene límites. Los modelos de pronóstico de calidad del aire describen matemáticamente el comportamiento de gases y partículas en la atmósfera; sin embargo, el contaminante puede...