miércoles, 19 de abril de 2017

Modelos de dispersión en terrenos complejos (I)

Cuando se tienen que determinar las concentraciones de contaminantes en un terreno estructurado, a veces es necesario incluir los efectos topográficos en los modelos de dispersión de los contaminantes. Estos efectos son, por ejemplo, el transporte según la topografía o los sistemas de vientos térmicos como brisas marinas o vientos de montaña, que cambian su dirección en el transcurso del día.
Si estos efectos tienen lugar a una escala mucho mayor que el área del modelo, su influencia puede considerarse utilizando datos meteorológicos que reflejen las características locales. Si no se dispone de este tipo de datos, puede obtenerse la estruc- tura tridimensional del flujo en la topografía utilizando un modelo de flujo adecuado. A partir de estos datos se obtiene un modelo de dispersión suponiendo que existe homogeneidad horizontal, como se describió antes para el modelo gaussiano de penacho. Sin embargo, cuando las condiciones del viento varían de forma significativa dentro del área del modelo, el modelo de dispersión debe tener en cuenta el flujo tridimensional afectado por la estructura topográfica. Como hemos visto ya, esto puede realizarse con un modelo gaussiano de ráfaga o con un modelo de Lagrange. Otra alternativa es utilizar el modelo más complejo de Euler.
Para determinar la dirección del viento de acuerdo con la estructura topográfica del terreno, puede utilizarse un modelo de flujo de diagnóstico o de masa constante (Pielke 1984). En estos modelos, el flujo se adapta a la topografía modificando al mínimo los valores iniciales y manteniendo su masa constante. Puesto que con este modelo se obtienen resultados rápidos, puede utilizarse también para calcular estadísticas del viento en un determinado lugar cuando no se dispone de observaciones.

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