Modelado de dispersión atmosférica
El modelado de dispersión atmosférica es la simulación matemática de cómo los contaminantes del aire se dispersan en la atmósfera ambiental . Se realiza con programas informáticos que incluyen algoritmos para resolver las ecuaciones matemáticas que rigen la dispersión de los contaminantes. Los modelos de dispersión se utilizan para estimar la concentración ambiental a favor del vientode contaminantes del aire o toxinas emitidas por fuentes tales como plantas industriales, tráfico vehicular o escapes químicos accidentales. También se pueden utilizar para predecir concentraciones futuras en escenarios específicos (es decir, cambios en las fuentes de emisión). Por lo tanto, son el tipo dominante de modelo utilizado en la formulación de políticas de calidad del aire. Son más útiles para los contaminantes que se dispersan a grandes distancias y que pueden reaccionar en la atmósfera. Para los contaminantes que tienen una variabilidad espacio-temporal muy alta (es decir, tienen una distancia muy pronunciada a la fuente de descomposición, como el carbono negro ) y para estudios epidemiológicos , también se utilizan modelos estadísticos de regresión del uso de la tierra.
Los modelos de dispersión son importantes para las agencias gubernamentales encargadas de proteger y gestionar la calidad del aire ambiental . Los modelos generalmente se emplean para determinar si las instalaciones industriales existentes o propuestas cumplen o cumplirán con los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) en los Estados Unidos y otras naciones. Los modelos también sirven para ayudar en el diseño de estrategias de control eficaces para reducir las emisiones de contaminantes atmosféricos nocivos. A fines de la década de 1960, la Oficina de Control de la Contaminación del Aire de la EPA de EE. UU. inició proyectos de investigación que conducirían al desarrollo de modelos para uso de planificadores urbanos y de transporte. [1]Una aplicación importante y significativa de un modelo de dispersión de carreteras que resultó de dicha investigación se aplicó a Spadina Expressway de Canadá en 1971.
Los modelos de dispersión de aire también son utilizados por el personal de respuesta de seguridad pública y el personal de gestión de emergencias para la planificación de emergencia de escapes químicos accidentales. Los modelos se utilizan para determinar las consecuencias de los escapes accidentales de materiales peligrosos o tóxicos. Los escapes accidentales pueden provocar incendios, derrames o explosiones que involucren materiales peligrosos, como productos químicos o radionúclidos. Los resultados del modelado de dispersión, utilizando los términos fuente de liberación accidental y las condiciones meteorológicas en el peor de los casos , pueden proporcionar una estimación de la ubicación de las áreas afectadas, las concentraciones ambientales y utilizarse para determinar las medidas de protección adecuadas en caso de que se produzca una liberación. Las acciones de protección apropiadas pueden incluir evacuación o refugio en el lugarpara personas en la dirección del viento. En las instalaciones industriales, este tipo de evaluación de consecuencias o planificación de emergencia es requerido por la Ley de Aire Limpio (Estados Unidos) (CAA) codificada en la Parte 68 del Título 40 del Código de Regulaciones Federales .
Los modelos de dispersión varían según las matemáticas utilizadas para desarrollar el modelo, pero todos requieren la entrada de datos que pueden incluir:
Muchos de los programas modernos y avanzados de modelado de dispersión incluyen un módulo de preprocesador para la entrada de datos meteorológicos y de otro tipo, y muchos también incluyen un módulo de posprocesador para graficar los datos de salida y/o trazar el área afectada por los contaminantes del aire en mapas Los gráficos de las áreas afectadas también pueden incluir isopletas que muestren áreas de concentraciones mínimas a altas que definen áreas de mayor riesgo para la salud. Los diagramas de isopletas son útiles para determinar las acciones de protección para el público y el personal de respuesta.
Los modelos de dispersión atmosférica también se conocen como modelos de difusión atmosférica, modelos de dispersión del aire, modelos de calidad del aire y modelos de dispersión de la contaminación del aire.
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