Los modelos de dispersión atmosférica son programas informáticos que utilizan algoritmos matemáticospara simular cómo sedispersan loscontaminantes en la atmósfera ambientaly, en algunos casos, cómo reaccionan en la atmósfera.
Modelos de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
Muchos de los modelos de dispersión desarrollados o aceptados para su uso por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA de EE. UU.) También se aceptan para su uso en muchos otros países. Estos modelos de la EPA se agrupan a continuación en cuatro categorías.
Modelos preferidos y recomendados
- AERMOD : un modelo de dispersión atmosférica basado en la estructura de turbulencia de la capa límite atmosférica y conceptos de escala, incluido el tratamiento de múltiples fuentes de volumen , área y área a nivel del suelo y puntos elevados . Maneja terrenos planos o complejos, rurales o urbanos e incluye algoritmos para los efectos de construcción y la penetración de las inversiones en altura. Utiliza dispersión gaussiana para condiciones atmosféricas estables (es decir, baja turbulencia) y dispersión no gaussiana para condiciones inestables (alta turbulencia). Los algoritmos para el agotamiento de la pluma por deposición húmeda y seca también se incluyen en el modelo. Este modelo estuvo en desarrollo durante aproximadamente 14 años antes de ser aceptado oficialmente por la EPA de EE. UU.
- CALPUFF : un modelo de dispersión de bocanadas en estado no estacionario que simula los efectos de las condiciones meteorológicas que varían en el tiempo y el espacio sobre el transporte, la transformación y la eliminación de la contaminación. CALPUFF se puede aplicar para el transporte de largo alcance y para terrenos complejos.
- BLP - Un modelo de dispersión de la pluma gaussiana diseñado para manejar problemas de modelado únicos asociados con fuentes industriales donde son importantes los efectos de subida y bajada de la pluma desde fuentes de líneas estacionarias .
- CALINE3: un modelo de dispersión gaussiana de estado estacionario diseñado para determinar las concentraciones de contaminación en los lugares receptores a favor del viento de las carreteras ubicadas en un terreno relativamente sencillo.
- CAL3QHC y CAL3QHCR - CAL3QHC es un modelo basado en CALINE3 con cálculos de colas y un modelo de tráfico para calcular retrasos y colas que ocurren en intersecciones señalizadas. CAL3QHCR es una versión más refinada basada en CAL3QHC que requiere datos meteorológicos locales.
- CTDMPLUS: un modelo complejo de dispersión del terreno (CTDM) más algoritmos para situaciones inestables (es decir, condiciones atmosféricas altamente turbulentas). Es un modelo refinado de calidad del aire gaussiano de fuente puntual para su uso en todas las condiciones de estabilidad (es decir, todas las condiciones de turbulencia atmosférica) para terrenos complejos.
- OCD: el modelo de dispersión costa afuera y costera (OCD) es un modelo gaussiano desarrollado para determinar el impacto de las emisiones costa afuera de fuentes puntuales, de área o lineales en la calidad del aire de las regiones costeras. Incorpora el transporte y la dispersión de la pluma sobre el agua, así como los cambios que ocurren cuando la pluma cruza la costa.
Modelos alternativos
- ADAM: el modelo de evaluación de la dispersión de la fuerza aérea (ADAM) es una caja modificada y un modelo de dispersión gaussiana que incorpora termodinámica, química, transferencia de calor, carga de aerosoles y efectos de gases densos .
- ADMS 3 : el sistema de modelado de dispersión atmosférica (ADMS 3) es un modelo de dispersión avanzado desarrollado en el Reino Unido para calcular las concentraciones de contaminantes emitidos tanto de forma continua desde fuentes puntuales, lineales, de volumen y de área, o discretamente desde fuentes puntuales.
- AFTOX - Un modelo de dispersión gaussiana que maneja emisiones continuas o en bocanadas , líquidas o gaseosas, elevadas o superficiales de fuentes puntuales o de área.
- DEGADIS - Dispersión de gas denso (DEGADIS) es un modelo que simula la dispersión a nivel del suelo de nubes de origen de área de gases o aerosoles más densos que el aire liberados con impulso cero a la atmósfera sobre terreno plano y nivelado.
- HGSYSTEM: una colección de programas de computadora desarrollados por Shell Research Ltd. y diseñados para predecir el término fuente y la dispersión subsiguiente de las emisiones químicas accidentales con énfasis en el comportamiento de los gases densos.
- HOTMAC y RAPTAD - HOTMAC es un modelo de predicción meteorológica que se utiliza junto con RAPTAD, que es un modelo de soplo para el transporte y la dispersión de contaminantes. Estos modelos se utilizan para terrenos complejos, regiones costeras, áreas urbanas y alrededor de edificios donde otros modelos fallan.
- HYROAD: el modelo de carreteras híbridas integra tres módulos individuales que simulan las emisiones contaminantes del tráfico vehicular y la dispersión de esas emisiones. El módulo de dispersión es un modelo de soplo que determina las concentraciones de monóxido de carbono (CO) u otros contaminantes gaseosos y material particulado (PM) de las emisiones de los vehículos en los receptores dentro de los 500 metros de las intersecciones de las carreteras.
- ISC3 : un modelo gaussiano utilizado para evaluar las concentraciones de contaminantes de una amplia variedad de fuentes asociadas con un complejo industrial. Este modelo tiene en cuenta: sedimentación y deposición seca de partículas; downwash; fuentes puntuales, de área, de línea y de volumen; la pluma se eleva en función de la distancia a favor del viento; separación de fuentes puntuales; y ajuste limitado del terreno. ISC3 opera tanto a largo como a corto plazo.
- OBODM: un modelo para evaluar los impactos en la calidad del aire de la combustión al aire libre y la detonación (OB / OD) de municiones obsoletas y propulsores sólidos. Utiliza algoritmos de dispersión y deposición tomados de modelos existentes para fuentes instantáneas y cuasi continuas para predecir el transporte y la dispersión de los contaminantes liberados por las operaciones de detonación y quema a cielo abierto.
- PANACHE - Fluidyn-PANACHE es un modelo euleriano (y lagrangiano para partículas), modelo mecánico de fluidos tridimensional de volumen finito diseñado para simular la dispersión de contaminantes continua y a corto plazo en la atmósfera, en terrenos simples o complejos.
- PLUVUEII - Un modelo que estima la degradación de la visibilidad atmosférica y la decoloración atmosférica causada por las plumas resultantes de las emisiones de partículas, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre. El modelo predice el transporte, la dispersión, las reacciones químicas, los efectos ópticos y la deposición superficial de dichas emisiones desde un solo punto o fuente de área.
- SCIPUFF [1] : un modelo de dispersión de bocanadas que utiliza una colección de bocanadas gaussianas para predecir concentraciones de contaminantes tridimensionales dependientes del tiempo. Además del valor de concentración promedio, SCIPUFF predice la variación estadística en las concentraciones resultante de las fluctuaciones aleatorias del viento.
- SDM: el modelo de dispersión de la línea costera (SDM) es un modelo de dispersión gaussiano que se utiliza para determinar las concentraciones a nivel del suelo a partir de emisiones de fuentes puntuales estacionarias altas cerca de la costa.
- SLAB: un modelo para liberaciones de columnas gaseosas más densas que el aire que utiliza las ecuaciones unidimensionales de momento, conservación de masa y energía y la ecuación de estado. SLAB maneja emisiones a nivel del suelo de fuentes puntuales, emisiones de chorro elevado, emisiones de fuentes de volumen y emisiones de la evaporación de piscinas de derrames de líquidos volátiles.
Modelos de cribado
Estos son modelos que se utilizan a menudo antes de aplicar un modelo refinado de calidad del aire para determinar si se necesita un modelo refinado.
- AERSCREEN: la versión de proyección de AERMOD. Produce estimaciones de concentraciones, sin necesidad de datos meteorológicos, que son iguales o superiores a las estimaciones producidas por AERMOD con un conjunto completo de datos meteorológicos. La EPA de EE. UU. Publicó la versión 11060 de AERSCREEN el 11 de marzo de 2010 con una actualización posterior, la versión 11076, el 17 de marzo de 2010. La EPA de EE. UU. Publicó el "Memorando de aclaración sobre AERSCREEN como modelo de detección recomendado" el 11 de abril de 2011. [2]
- CTSCREEN: la versión de detección de CTDMPLUS.
- SCREEN3: la versión de proyección de ISC3.
- TSCREEN: el modelo de detección de tóxicos (TSCREEN) es un modelo gaussiano para detectar las emisiones de contaminantes atmosféricos tóxicos y su posterior dispersión de posibles liberaciones en los sitios del superfondo . Contiene 3 módulos: SCREEN3, PUFF y RVD (Descarga de la válvula de alivio).
- VALLE: Un modelo de dispersión gaussiana de terreno complejo y de detección para estimar concentraciones anuales o de 24 horas resultantes de hasta 50 fuentes de emisión puntuales y de área.
- COMPLEX1: un modelo de detección de fuentes puntuales múltiples con ajuste del terreno que utiliza el algoritmo de impacto de la pluma del modelo VALLEY.
- RTDM3.2: el modelo de difusión de terreno accidentado (RTDM3.2) es un modelo gaussiano para estimar las concentraciones a nivel del suelo de una o más fuentes puntuales coubicadas en terreno accidentado (o plano).
- VISCREEN: un modelo que calcula el impacto de emisiones específicas para condiciones específicas de transporte y dispersión.
Modelos fotoquímicos
Los modelos fotoquímicos de la calidad del aire se han convertido en herramientas ampliamente utilizadas para evaluar la eficacia de las estrategias de control adoptadas por las agencias reguladoras. Estos modelos son modelos de calidad del aire a gran escala que simulan los cambios en las concentraciones de contaminantes en la atmósfera caracterizando los procesos químicos y físicos en la atmósfera. Estos modelos se aplican a múltiples escalas geográficas que van desde lo local y regional hasta lo nacional y global.
- Modelos-3 / CMAQ: la última versión del modelo comunitario de calidad del aire en múltiples escalas (CMAQ) tiene capacidades de vanguardia para realizar simulaciones a escala urbana a regional de múltiples problemas de calidad del aire, incluido el ozono troposférico, partículas finas, tóxicos, deposición ácida y degradación de la visibilidad.
- CAMx: el modelo integral de calidad del aire con extensiones (CAMx) simula la calidad del aire en muchas escalas geográficas. Maneja una variedad de contaminantes inertes y químicamente activos, incluyendo ozono, material particulado, PM2.5 / PM10 inorgánico y orgánico, y mercurio y otros tóxicos.
- REMSAD - El sistema de modelado regional para aerosoles y deposición (REMSAD) calcula las concentraciones de contaminantes tanto inertes como químicamente reactivos simulando los procesos atmosféricos que afectan las concentraciones de contaminantes a escalas regionales. Incluye procesos relacionados con la neblina regional, el material particulado y otros contaminantes del aire, incluidos los componentes ácidos solubles y el mercurio.
- UAM-V: el modelo de cuenca de aire urbano fue un esfuerzo pionero en el modelado fotoquímico de la calidad del aire a principios de la década de 1970 y se ha utilizado ampliamente para estudios de calidad del aire centrados en el ozono.
Otros modelos desarrollados en Estados Unidos
- CHARM: un modelo capaz de simular la dispersión de sustancias tóxicas y partículas. Puede calcular los impactos de la radiación térmica de los incendios, las sobrepresiones de fallas mecánicas y explosiones y la radiación nuclear de las liberaciones de radionúclidos. CHARM es capaz de manejar los efectos de terrenos y edificios complejos. Están disponibles una versión de cribado de hojaldre lagrangiano y una versión euleriana de función completa. Más información está disponible aquí .
- HYSPLIT - Modelo híbrido de trayectoria integrada lagrangiana de una sola partícula. Desarrollado en el Laboratorio de Recursos del Aire de la NOAA. El modelo HYSPLIT es un sistema completo para calcular trayectorias simples de paquetes aéreos para simulaciones complejas de dispersión y deposición. Puede encontrar más información sobre este modelo en [1]
- PUFF-PLUME : modelo gaussiano de dispersión de radionúclidos / químicos que incluye deposición húmeda y seca, entrada en tiempo real de observaciones y pronósticos meteorológicos, estimaciones de dosis de inhalación y brillo gamma, y modos de dispersión de soplo o penacho. Es el modelo principal para el uso de respuesta de emergencia para las emisiones atmosféricas de materiales radiactivos en el sitio del río Savannah del Departamento de Energía de los Estados Unidos . Fue desarrollado por primera vez por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) en la década de 1970.
- Modelo Puff : Puff es un modelo de seguimiento de cenizas volcánicas desarrollado en la Universidad de Alaska Fairbanks . Requiere datos de campo de viento de PNT en una cuadrícula geográfica que cubra el área sobre la cual se pueden dispersar las cenizas. Las partículas de ceniza representativas se inician en la ubicación del volcán y luego se dejan advectar, difundir y asentarse en la atmósfera. La ubicación de las partículas en cualquier momento después de la erupción se puede ver utilizando el software de posprocesamiento incluido con el modelo. Los datos de salida están en formato netCDF y también se pueden ver con una variedad de software. Más información sobre el modelo está disponible aquí.
Modelos desarrollados en el Reino Unido
- ADMS-3 - Consulte la descripción de este modelo en la sección de modelos alternativos de los modelos aceptados por la EPA de EE. UU.
- ADMS-URBAN: un modelo para simular la dispersión en escalas que van desde una escala de calle hasta una escala de ciudad o condado, manejando las fuentes de emisión más relevantes como el tráfico, las fuentes industriales, comerciales y domésticas. También se utiliza para la gestión de la calidad del aire y las evaluaciones de la calidad del aire actual y futura con respecto a los estándares nacionales y regionales en Europa y en otros lugares.
- ADMS-Roads: un modelo para simular la dispersión de las emisiones de contaminantes vehiculares de las redes de carreteras pequeñas en combinación con las emisiones de las plantas industriales. Maneja múltiples fuentes de carreteras, así como múltiples fuentes de emisión de puntos, líneas o áreas, y el funcionamiento del modelo es similar al de los otros modelos ADMS.
- ADMS-Screen: un modelo de detección para una evaluación rápida del impacto de la calidad del aire de una sola pila industrial para determinar si se necesita un modelo más detallado. Combina los algoritmos de modelado de dispersión de los modelos ADMS con una interfaz de usuario que requiere datos de entrada mínimos.
- GASTAR - Un modelo para simular liberaciones accidentales de gases tóxicos e inflamables más densos que el aire. Maneja liberaciones instantáneas y continuas, liberaciones de fuentes de chorro, liberaciones por evaporación de charcos de líquidos volátiles, pendientes variables del terreno y rugosidad del suelo, obstáculos como cercas y edificios, y liberaciones que varían en el tiempo.
- NAME : el entorno de modelado numérico de dispersión atmosférica (NAME) es un modelo a escala local a global desarrollado por la Met Office del Reino Unido . Se utiliza para: pronosticar la calidad del aire, la dispersión de la contaminación del aire y la lluvia ácida; seguimiento de emisiones radiactivas y descargas de cenizas volcánicas; análisis de emisiones accidentales de contaminantes atmosféricos y asistencia en la respuesta de emergencia; y análisis de impacto ambiental a largo plazo. Es un modelo integrado que incluye modelado de dispersión de capa límite.
- UDM: el modelo de dispersión urbana es un modelo basado en el soplo gaussiano para predecir la dispersión de contaminantes atmosféricos en el rango de 10 ma 25 km en todo el entorno urbano. Está desarrollado por el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa del Ministerio de Defensa del Reino Unido. Maneja emisiones instantáneas, continuas y en piscinas, y puede modelar gases, partículas y líquidos. El modelo tiene una estructura de tres regímenes: edificio único (densidad de área <5%), arreglo urbano (densidad de área> 5%) y abierto. El modelo se puede acoplar al modelo estadounidense SCIPUFF para reemplazar el régimen abierto y ampliar el rango de predicción del modelo.
Modelos desarrollados en Europa continental
El European Topic Center on Air and Climate Change, que forma parte de la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA), mantiene un Model Documentation System (MDS) en línea que incluye descripciones y otra información para casi todos los modelos de dispersión desarrollados por los países de Europa. . Actualmente, el MDS (julio de 2012) contiene 142 modelos, la mayoría desarrollados en Europa. De esos 142 modelos, algunos fueron seleccionados subjetivamente para su inclusión aquí. Cualquier persona interesada en ver la MDS completa puede acceder a ella aquí.
Algunos de los modelos europeos enumerados en el MDS son de dominio público y otros no. Muchos de ellos incluyen un módulo de preprocesador para la entrada de datos meteorológicos y otros, y muchos también incluyen un módulo de postprocesador para graficar los datos de salida y / o trazar el área impactada por los contaminantes del aire en mapas.
El país de origen se incluye para cada uno de los modelos europeos que se enumeran a continuación.
- AEROPOL (Estonia) - El modelo AERO-CONTAMINACIÓN desarrollado en el Observatorio de Tartu en Estonia es un modelo de pluma gaussiana para simular la dispersión de plumas continuas y flotantes desde fuentes de puntos, líneas y áreas estacionarias sobre terreno plano en una escala local a regional. Incluye el agotamiento de la pluma por deposición húmeda y / o seca, así como los efectos de los edificios en el camino de la pluma.
- Airviro Gauss (Suecia): un modelo de dispersión gaussiana que maneja fuentes de puntos, carreteras, áreas y cuadrículas desarrollado por SMHI . Las plumas siguen las trayectorias de un modelo de viento y cada columna tiene un límite que depende de la velocidad del viento. El modelo también admite cuadrículas de cálculo irregulares.
- Airviro Grid (Suecia): un modelo euleriano simplificado desarrollado por SMHI . Puede manejar fuentes puntuales, de carretera, de área y de cuadrícula. Incluye deposición y sedimentación seca y húmeda.
- Airviro Heavy Gas (Suecia): un modelo para la dispersión de gases pesados desarrollado por SMHI .
- Modelo de receptor de Airviro (Suecia): un modelo de dispersión inversa desarrollado por SMHI . Se utiliza para encontrar fuentes de emisión.
- ATSTEP (Alemania) - Modelo de deposición y dispersión de soplo gaussiano utilizado en el sistema de soporte de decisiones RODOS (soporte de decisiones en línea en tiempo real) para la gestión de emergencias nucleares. RODOS está operativo en Alemania por la Oficina Federal de Protección Radiológica (BfS) y prueba de funcionamiento en muchos otros países europeos. Más información sobre RODOS está disponible aquí y sobre el modelo ATSTEP aquí.
- AUSTAL2000 (Alemania): el modelo oficial de dispersión de aire que se utilizará en la autorización de fuentes industriales por la Agencia Federal de Medio Ambiente de Alemania. El modelo se adapta a fuentes puntuales, lineales, de área y de volumen de plumas flotantes. Tiene capacidad para efectos de construcción, terrenos complejos, agotamiento de la pluma por deposición húmeda o seca y reacciones químicas de primer orden. Se basa en el modelo LASAT desarrollado por Ingenieurbüro Janicke Gesellschaft für Umweltphysik.
- BUO-FMI (Finlandia): este modelo fue desarrollado por el Instituto Meteorológico de Finlandia (FMI) específicamente para estimar la dispersión atmosférica de gases y partículas de pluma neutrales o flotantes emitidas por incendios en almacenes y almacenes de productos químicos. Es un híbrido de un modelo de pluma gaussiana a escala local y otro tipo de modelo. Se incluye el agotamiento de la pluma por deposición seca, pero no se incluye la deposición húmeda.
- CAR-FMI (Finlandia) - Este modelo fue desarrollado por el Instituto Meteorológico de Finlandia (FMI) para evaluar la dispersión atmosférica y la transformación química de las emisiones vehiculares de gases inertes (CO, NOx) y reactivos (NO, NO 2 , O 3 ) de un Red vial de fuentes lineales a escala local. Es un modelo de fuente de línea gaussiana que incluye una solución analítica para el ciclo químico NO-O 3 -NO 2 .
- CAR-International (Países Bajos): el cálculo de la contaminación atmosférica del tráfico rodado (CAR-International) es un modelo de dispersión atmosférica desarrollado por la Organización de los Países Bajos para la Investigación Científica Aplicada . Se utiliza para simular la dispersión de las emisiones vehiculares del tráfico vial.
- DIPCOT (Grecia) - Dispersión sobre terreno complejo (DIPCOT) es un modelo desarrollado en el Centro Nacional de Investigación Científica "DEMOKRITOS" de Grecia que simula la dispersión de plumas flotantes de múltiples fuentes puntuales sobre terreno complejo a escala local a regional. No incluye deposición húmeda ni reacciones químicas.
- DISPERSION21 (Suecia): este modelo fue desarrollado por el Instituto Meteorológico e Hidrológico Sueco (SMHI) para evaluar las emisiones de contaminantes atmosféricos de fuentes industriales o urbanas existentes o planificadas a escala local. Es un modelo de pluma gaussiana para fuentes de tráfico de puntos, áreas, líneas y vehículos. Incluye la penetración de la pluma de las inversiones en altura, los efectos de construcción, la química de NOx y puede manejar cañones de la calle. No incluye la deposición húmeda o seca, la química atmosférica compleja o los efectos del terreno complejo.
- DISPLAY-2 (Grecia): un modelo de dispersión de nubes de vapor para penachos de contaminación neutrales o más densos que el aire sobre terreno irregular y obstruido a escala local. Acomoda liberaciones por chorro así como liberaciones en dos fases (es decir, mezclas de líquido-vapor). Este modelo también fue desarrollado en el Centro Nacional de Investigación Científica "DEMOKRITOS" de Grecia.
- EK100W (Polonia): un modelo de pluma gaussiana utilizado para evaluaciones de impacto de contaminantes en la calidad del aire de fuentes puntuales industriales, así como para estudios de calidad del aire urbano a escala local. Incluye deposición húmeda y seca. No se incluyen los efectos del terreno complejo.
- FARM (Italia): el modelo regional de calidad del aire flexible (FARM) es un modelo euleriano de múltiples redes para la dispersión, transformación y deposición de contaminantes en el aire en fases de gas y aerosol, incluidos fotooxidantes, aerosoles, metales pesados y otros tóxicos. Es adecuado para estudios de casos, evaluaciones de la calidad del aire, análisis de escenarios y pronóstico de contaminantes.
- FLEXPART (Austria / Alemania / Noruega): un modelo de difusión y transporte de partículas lagrangianas eficiente y flexible para aplicaciones regionales a globales, con capacidad para el modo hacia adelante y hacia atrás. Disponible de forma gratuita. Desarrollado en BOKU Viena , Universidad Técnica de Munich y NILU .
- GRAL (Austria) - El modelo GRAz Lagrangiano se desarrolló inicialmente en la Universidad Tecnológica de Graz y es un modelo de dispersión para plumas flotantes de múltiples puntos, líneas, áreas y fuentes de portal de túneles. Maneja terrenos planos o complejos (modelo de campo de flujo de pronóstico de mesoescala), incluidos los efectos de construcción (modelo de campo de flujo de pronóstico a microescala), pero no tiene capacidades químicas. El modelo está disponible gratuitamente: http://lampz.tugraz.at/~gral/
- HAVAR (República Checa): un modelo de pluma gaussiana integrado con un modelo de bocanada y un modelo híbrido de nube de humo, desarrollado por la Academia Checa de Ciencias , está destinado a las emisiones rutinarias y / o accidentales de radionucleidos de fuentes puntuales dentro de las centrales nucleares. . El modelo incluye el agotamiento de la pluma radiactiva por deposición seca y húmeda, así como por desintegración radiactiva . Para la descomposición de algunos nucleidos, se tiene en cuenta la creación de productos secundarios que luego crecen en la pluma.
- IFDM (Bélgica): el modelo de distribución de frecuencias de inmisión, desarrollado en el Instituto Flamenco de Investigación Tecnológica (VITO), es un modelo de dispersión gaussiana utilizado para fuentes puntuales y de área que se dispersan sobre terreno plano a escala local. El modelo incluye el agotamiento de la pluma por deposición seca o húmeda y se ha actualizado para manejar los efectos de la construcción y la química O 3 -NOx. No está diseñado para terrenos complejos u otros contaminantes químicamente reactivos.
- INPUFF-U (Rumania): este modelo fue desarrollado por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología en Bucarest, Rumania. Es un modelo de bocanada gaussiana para calcular la dispersión de radionúclidos de penachos de emisión pasiva en una escala local a urbana. Puede simular descargas accidentales o continuas de fuentes puntuales fijas o móviles. Incluye deposición húmeda y seca. No se incluyen los efectos de construcción, los efectos de flotabilidad, las reacciones químicas y los efectos de terrenos complejos.
- LAPMOD (Italia) - El sistema de modelado LAPMOD (LAgrangian Particle MODel) es desarrollado por Enviroware y está disponible de forma gratuita. [3] LAPMOD es un modelo de partículas lagrangianas totalmente acoplado al modelo meteorológico de diagnóstico CALMET y puede utilizarse para simular la dispersión de contaminantes inertes, así como olores y sustancias radiactivas. Incluye algoritmos de deposición seca y húmeda y esquemas numéricos avanzados para el aumento de la pluma (Janicke y Janicke, Webster y Thomson). Puede simular contaminantes inertes, olores y sustancias radiactivas y es parte de ARIES, el sistema de modelado oficial italiano para emergencias nucleares operado por ISPRA y por la agencia regional de protección ambiental de Emilia-Romagna, Italia.
- LOTOS-EUROS (Países Bajos): la simulación de ozono a largo plazo: el modelo europeo de smog operativo (LOTOS-EUROS) fue desarrollado por la Organización de los Países Bajos para la Investigación Científica Aplicada (TNO) y el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente de los Países Bajos (RIVM) en Los países bajos. Está diseñado para modelar la dispersión de contaminantes (tales como: fotooxidantes, aerosoles, metales pesados) en toda Europa. Incluye química de reacción simple, así como deposición húmeda y seca.
- MATCH (Suecia) - Un transporte atmosférico y química de múltiples escalas (MATCH). Un modelo euleriano tridimensional, adecuado desde la escala urbana hasta la global. [4] [5]
- MEMO (Grecia) - Un modelo de mesoescala de pronóstico no hidrostático euleriano para la simulación del flujo del viento. Fue desarrollado por la Universidad Aristóteles de Tesalónica en colaboración con la Universität Karlsruhe . Este modelo está diseñado para describir los fenómenos de transporte atmosférico en la escala local a regional, a menudo denominados modelos de contaminación atmosférica de mesoescala.
- MERCURE (Francia): un código CFD de modelado de dispersión atmosférica desarrollado por Electricite de France (EDF) y distribuido por ARIA Technologies, una empresa francesa. El código es una versión del software CFD ESTET, desarrollado por el Laboratoire National d'Hydraulique de EDF.
- MODIM (República Eslovaca): un modelo para calcular la dispersión de penachos continuos, neutrales o flotantes a escala local a regional. Integra un modelo de pluma gaussiana para fuentes puntuales y de área únicas o múltiples con un modelo numérico para fuentes lineales, redes de calles y cañones de calles. Está destinado a fines normativos y de planificación.
- MSS (Francia) - Micro-swift-spray es un modelo de partículas de Lagrange que se utiliza para predecir el transporte y la dispersión de contaminantes en entornos urbanos. La parte SWIFT de este modelo predice un campo de viento de masa consistente que considera el terreno; condiciones de no penetración para los límites de los edificios; Zonas rocosas para recirculación, separación de bordes y techos; y turbulencias de fondo y generadas localmente. La parte de pulverización de la herramienta maneja la dispersión de gases pasivos, gases densos y partículas. El spray también tiene en cuenta los efectos de flotabilidad de la pluma, las deposiciones húmedas y secas, y calcula los campos de presión a microescala para la integración con los modelos de construcción. El equipo de desarrollo de MSS se encuentra en ARIA Technologies (Francia) y las actividades de integración de EE. UU. Están a cargo de Leidos. Las pruebas de validación de MSS se han realizado junto con las versiones de herramientas de JEM y HPAC y el modelo se combina con SCIPUFF / UDM para crear una capacidad de dispersión anidada dentro de HPAC. Para obtener más información sobre MSS, consulte http://www.aria.fr .
- MUSE (Grecia) - Un modelo fotoquímico de dispersión atmosférica desarrollado por el profesor Nicolas Moussiopoulos en la Universidad Aristóteles de Tesalónica en Grecia. Está destinado al estudio de la formación de smog fotoquímico en áreas urbanas y la evaluación de estrategias de control a escala local a regional. Puede simular la deposición seca y la transformación de contaminantes y puede tratarse utilizando cualquier mecanismo de reacción química adecuado.
- OML (Dinamarca): modelo para cálculos de dispersión de penachos continuos neutrales o flotantes de fuentes puntuales y de área estacionarias, únicas o múltiples. Tiene algunos métodos simples para manejar la fotoquímica (principalmente para NO 2 ) y para manejar terrenos complejos. El modelo fue desarrollado por el Instituto Nacional de Investigación Ambiental de Dinamarca . Ahora es mantenido por el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Aarhus . Para obtener más información, consulte también: Página de inicio de OML
- ONM9440 (Austria): un modelo de dispersión gaussiana para plumas continuas y flotantes de fuentes estacionarias para su uso en áreas de terreno plano. Incluye el agotamiento de la pluma por deposición seca de partículas sólidas.
- OSPM (Dinamarca): el modelo operativo de contaminación de las calles (OSPM) es un modelo práctico de contaminación de las calles, desarrollado por el Instituto Nacional de Investigación Ambiental de Dinamarca . Ahora es mantenido por el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Aarhus . Durante casi 20 años, OSPM se ha utilizado de forma rutinaria en muchos países para estudiar la contaminación del tráfico, realizar análisis de mediciones de campañas de campo, estudiar la eficiencia de las estrategias de reducción de la contaminación, realizar evaluaciones de exposición y como referencia en comparaciones con otros modelos. OSPM se considera generalmente como lo último en modelos aplicados de contaminación de calles. Para obtener más información, consulte también: página de inicio de OSPM
- PANACHE (Francia): fluidyn-PANACHE es un paquete de software de dinámica de fluidos totalmente autónomo en 3D diseñado para simular la dispersión accidental o continua de contaminantes industriales y urbanos en la atmósfera. Simula la liberación y la dispersión de contaminantes tóxicos / inflamables en diversas condiciones climáticas en campos de turbulencia y vientos complejos calculados en 3D. El flujo inducido de gas, partículas, gotitas y el transporte / difusión se simula con las ecuaciones de Navier-Stokes para liberaciones en forma de chorro, densas, frías, criogénicas o calientes, flotantes. La aplicación cubre la escala muy corta (decenas de metros) y la escala local (diez kilómetros) donde el patrón de flujo complejo en relación con obstáculos, usos variables del suelo, topografía se calcula explícitamente.
- PROKAS-V (Alemania) - Un modelo de dispersión gaussiana para evaluar la dispersión atmosférica de los contaminantes atmosféricos emitidos por el tráfico vehicular en una red de carreteras de fuentes lineales a escala local.
- PLUME (Bulgaria) : un modelo de pluma gaussiana convencional que se utiliza en muchas aplicaciones regulatorias. La base del modelo es una fórmula simple y única que asume una velocidad constante del viento y una reflexión desde la superficie del suelo. Los parámetros de dispersión horizontal y vertical son una función de la distancia y la estabilidad a favor del viento. El modelo fue desarrollado para aplicaciones de rutina en la evaluación de la calidad del aire, propósitos regulatorios y apoyo de políticas.
- POLGRAPH (Portugal) - Este modelo fue desarrollado en la Universidad de Aveiro, Portugal por el profesor Carlos Borrego. Fue diseñado para evaluar el impacto de las emisiones de contaminantes industriales y para evaluaciones de la calidad del aire. Es un modelo de dispersión de pluma gaussiana para fuentes puntuales elevadas y continuas que se utilizarán a escala local sobre terreno plano o suavemente ondulado.
- RADM (Francia): el modelo de dispersión y advección de caminata aleatoria (RADM) fue desarrollado por ACRI-ST, una organización independiente de investigación y desarrollo en Francia. Puede modelar columnas de gas y partículas (incluidos los contaminantes con tasas de formación o desintegración exponencial) a partir de fuentes de área , móviles o estacionarias únicas o múltiples . Se acomodan las reacciones químicas, la desintegración radiactiva, la deposición, el terreno complejo y las condiciones de inversión.
- RIMPUFF (Dinamarca): un modelo de difusión de bocanadas en tiempo real a escala local y regional desarrollado por el Laboratorio Nacional de Energía Sostenible de Risø, Universidad Técnica de Dinamarca. Risø DTU. RIMPUFF es un modelo operativo de respuesta a emergencias que se utiliza para ayudar a las organizaciones de gestión de emergencias que se ocupan de las emisiones químicas, nucleares, biológicas y radiológicas (QBRN) a la atmósfera. RIMPUFF está en funcionamiento en varios centros de emergencia nacionales europeos para la preparación y predicción de descargas nucleares accidentales (RODOS, EURANOS, ARGOS ), emisiones de gases químicos ( ARGOS ), y también sirve como una herramienta de apoyo a la toma de decisiones durante la lucha activa de la transmisión aérea de diversos organismos biológicos. infecciones, incluidos, por ejemplo, brotes de fiebre aftosa. DEFRA Fiebre aftosa.
- SAFE AIR II (Italia): la simulación de la contaminación del aire por emisiones II (SAFE AIR II) se desarrolló en el Departamento de Física de la Universidad de Génova , Italia para simular la dispersión de contaminantes del aire sobre un terreno complejo a escala local y regional. Puede manejar fuentes puntuales, lineales, de área y de volumen y plumas continuas, así como bocanadas. Incluye reacciones químicas de primer orden y agotamiento de la pluma por deposición húmeda y seca, pero no incluye ninguna fotoquímica.
- SEVEX (Bélgica): el modelo experto de Seveso simula la liberación accidental de material tóxico y / o inflamable sobre un terreno plano o complejo de múltiples fuentes de tuberías y recipientes o de la evaporación de charcos de derrames de líquidos volátiles. Las emisiones accidentales pueden ser continuas, transitorias o catastróficas. El modelo integrado puede manejar gases más densos que el aire así como gases neutros (es decir, ni más densos ni más ligeros que el aire). No incluye el manejo de material multicomponente, ni prevé la transformación química de las emisiones. El nombre del modelo se deriva del gran desastre causado por la liberación accidental de gases altamente tóxicos que ocurrió en Seveso , Italia en 1976.
- SPRAY (Italia, Francia) [6] - Un modelo de dispersión de partículas de Lagrange (LPDM) que simula el transporte, la dispersión y la deposición de contaminantes emitidos por fuentes de diferente tipo sobre terrenos complejos y con presencia de obstáculos. El modelo tiene en cuenta fácilmente situaciones complejas, como la presencia de ciclos de brisa, fuertes inhomogeneidades meteorológicas y recirculaciones y condiciones de calma y recirculación no estacionarias, con vientos bajos. Las simulaciones pueden cubrir áreas que van desde escalas muy locales (menos de un kilómetro) hasta regionales (cientos de kilómetros). El aumento de la columna de emisión caliente de la chimenea se tiene en cuenta utilizando una formulación de Briggs. Se encuentran presentes algoritmos para procesos de deposición seca / húmeda orientados a partículas y para considerar el asentamiento gravitacional. La deposición seca se puede calcular en el suelo y también en el techo / techo y en las caras laterales de los obstáculos. Se puede realizar la dispersión bajo geometrías generalizadas como arcos, túneles y pasarelas. La dispersión de gas denso se simula utilizando cinco ecuaciones de conservación (masa, energía, momento vertical y dos momentos horizontales) basadas en Glandening et al. (1984) y Hurley y Manins (1995). La dispersión de la pluma en el suelo debido a la gravedad también se simula mediante un método (Anfossi et al., 2009), basado en Eidsvik (1980).
- STACKS (Países Bajos) - Un modelo de dispersión de la pluma gaussiana para plumas flotantes puntuales y de área que se utilizará sobre terreno plano a escala local. Incluye los efectos de la construcción, la química del NO 2 y el agotamiento de la pluma por deposición. Se utiliza para estudios de impacto ambiental y evaluación de estrategias de reducción de emisiones.
- STOER.LAG (Alemania): un modelo de dispersión diseñado para evaluar las emisiones accidentales de materiales peligrosos y / o inflamables de fuentes puntuales o de área en plantas industriales. Puede manejar gases o aerosoles neutrales y más densos que el aire de fuentes a nivel del suelo o elevadas. El modelo tiene en cuenta los efectos de la edificación y el terreno, la evaporación de charcos de derrames de líquidos volátiles y la combustión o explosión de mezclas de aire y gas inflamables (incluido el impacto de las ondas de calor y presión provocadas por un incendio o una explosión).
- SYMOS'97 (República Checa) - Un modelo desarrollado por el Instituto Hidrometeorológico Checo para cálculos de dispersión de penachos continuos neutrales o flotantes de fuentes de línea, área o punto único o múltiple. Puede manejar terrenos complejos y también se puede utilizar para simular la dispersión de las plumas de las torres de enfriamiento .
- TCAM es un modelo de cuadrícula euleriana tridimensional multifase diseñado por el grupo ESMA de la Universidad de Brescia, para modelar la dispersión de contaminantes (en particular fotoquímicos y aerosoles) a mesoescala.
- UDM-FMI (Finlandia): este modelo fue desarrollado por el Instituto Meteorológico de Finlandia (FMI) como un modelo integrado a escala urbana gaussiana destinado al control reglamentario de la contaminación. Maneja múltiples fuentes puntuales, lineales, de área y de volumen e incluye transformación química (para NO2), deposición húmeda y seca (para SO2) y fenómenos de lavado descendente (pero sin efectos de construcción).
- VANADIS (Polonia) - Modelo de tipo euleriano en estado inestable 3D - Demostración - Modelo de dispersión en 3D - lea vanadis_eng.txt.
Modelos desarrollados en Australia
- AUSPLUME: un modelo de dispersión que ha sido designado como el modelo principal aceptado por la Autoridad de Protección Ambiental (EPA) del estado australiano de Victoria. (Actualización: AUSPLUME V6 ya no será el modelo regulador de dispersión de la contaminación del aire en Victoria a partir del 1 de enero de 2014. A partir de esta fecha, el modelo regulador de la dispersión de la contaminación del aire en Victoria será AERMOD).
- pDsAUSMOD - Interfaz gráfica de usuario australiana para AERMOD
- pDsAUSMET - Procesador de datos meteorológicos australiano para AERMOD
- LADM: un modelo avanzado desarrollado por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia (CSIRO) para simular la dispersión de columnas de contaminación flotantes y predecir la formación fotoquímica de smog sobre terrenos complejos a escala local y regional. El modelo también puede manejar plumas fumigadas (consulte los libros que se enumeran a continuación en la sección "Lecturas adicionales" para obtener una explicación de las plumas fumigadas).
- TAPM: un modelo de dispersión avanzado integrado con un preprocesador para proporcionar entradas de datos meteorológicos. Puede manejar múltiples contaminantes y fuentes puntuales, lineales, de área y de volumen a escala local, urbana o regional. Las capacidades del modelo incluyen efectos de construcción, agotamiento de la pluma por deposición y un módulo de fotoquímica. Este modelo también fue desarrollado por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia (CSIRO).
- DISPMOD: un modelo de dispersión atmosférica gaussiana para fuentes puntuales ubicadas en regiones costeras. Fue diseñado específicamente por el Departamento de Medio Ambiente de Australia Occidental para simular la fumigación de la pluma que ocurre cuando una pluma de contaminación en tierra elevada se cruza con una capa límite interna térmica (TIBL) en crecimiento contenida en el flujo de aire de alta mar que llega a la costa.
- AUSPUFF: un modelo de soplo gaussiano diseñado para uso reglamentario por CSIRO. Incluye algunos algoritmos sencillos para la transformación química de contaminantes atmosféricos reactivos.
Modelos desarrollados en Canadá
- MLCD - Modèle Lagrangien a distancia courte es una función de Lagrange modelo de dispersión de partículas (LPDM) desarrollado en colaboración por Environment Canada 's canadiense Centro Meteorológico (CMC) y por el Departamento de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de la Universidad de Alberta . Este modelo de dispersión y deposición atmosférica está diseñado para estimar las concentraciones en el aire y la deposición de contaminantes en la superficie para problemas de emergencia de muy corto alcance (menos de ~ 10 km de la fuente).
- MLDPn - Modèle Lagrangien de dispersión de particules d'ordre n es una función de Lagrange modelo de dispersión de partículas (LPDM) desarrollado por Environment Canada 's canadiense Centro Meteorológico (CMC). Este modelo de dispersión y transporte atmosférico y acuático está diseñado para estimar las concentraciones de agua y aire y la deposición de contaminantes en el suelo para diversos problemas de respuesta a emergencias a diferentes escalas (local a global). Se utiliza para pronosticar y rastrear cenizas volcánicas , material radiactivo , humo de incendios forestales , sustancias químicas peligrosas y mareas negras .
- Trayectoria - El modelo de trayectoria, desarrollada por Environment Canada 's canadiense Centro Meteorológico (CMC), es una sencilla herramienta diseñada para calcular la trayectoria de unas pocas parcelas de aire que se mueven en el campo de viento 3D de la atmósfera. El modelo proporciona una estimación rápida de la trayectoria esperada de una parcela aérea por el mecanismo de transporte de advección , que se origina en (trayectoria hacia adelante) o llega a (trayectoria hacia atrás) una ubicación geográfica especificada y un nivel vertical.
Modelos desarrollados en India
- HAMS-GPS: software utilizado para la gestión del medio ambiente, la salud y la seguridad (EHS). Se puede utilizar tanto para la formación como para la investigación que involucran modelos de dispersión, análisis de accidentes, incendios, explosiones, evaluaciones de riesgos y otros temas relacionados.
Ver también
- Prevención de la contaminación
Modelos de dispersión de la contaminación atmosférica
- ADMS 3
- AERMOD
- CALPUFF
- DISPERSIÓN 21
- PUFF-PLUME
- MERCURE
- NOMBRE
- OSPM
- AIRE SEGURO
- RIMPUFF
- Modelado EIA HAMS-GPS
Otros
- Terminología de dispersión de la contaminación del aire
- Modelado de dispersión atmosférica
- Bibliografía de modelos de dispersión atmosférica
- Modelado de dispersión de aire en carreteras
- Ley de potencia del perfil del viento
Referencias
- ^ "SCIPUFF" . SCIPUFF . Xator . Consultado el 15 de octubre de 2020 .
- ^ Memorando de aclaración sobre AERSCREEN como modelo de detección recomendado
- ^ Sistema de modelado LAPMOD
- ^ Descripción de MATCH
- ^ "Publicaciones MATCH" . Archivado desde el original el 4 de febrero de 2012 . Consultado el 7 de noviembre de 2014 .
- ^ Publicaciones SPRAY
Otras lecturas
Para aquellos que deseen aprender más sobre los modelos de dispersión atmosférica, se sugiere que se lea uno de los siguientes libros:
- Turner, DB (1994). Libro de trabajo de estimaciones de la dispersión atmosférica: una introducción al modelado de la dispersión (2ª ed.). Prensa CRC. ISBN 1-56670-023-X. www.crcpress.com
- Beychok, MR (2005). Fundamentos de la dispersión de gas de chimenea (4ª ed.). publicado por el autor. ISBN 0-9644588-0-2.
enlaces externos
- Modelado de dispersión de aire en Curlie
- Modelado de la calidad del aire : del sitio web de Stuff in the Air
- El sistema de documentación modelo (MDS) del Centro temático europeo sobre el aire y el cambio climático (parte de la Agencia Europea de Medio Ambiente)
- Modelos recomendados / preferidos por la EPA de EE. UU . Modelos alternativos Modelos de cribado Modelos fotoquímicos
- Wiki sobre modelado de dispersión atmosférica . Se dirige a la comunidad internacional de modeladores de dispersión atmosférica, principalmente investigadores, pero también usuarios de modelos. Su propósito es agrupar las experiencias adquiridas por los modeladores de dispersión durante su trabajo.
- Los modelos ADMS y el modelo GASTAR
- El modelo AUSPLUME
- El modelo CHARM
- Fluidyn-PANACHE: modelo 3D Computational Fluid Dynamcis (CFD) para análisis de dispersión
- El software HAMS-GPS
- Los modelos LADM, DISPMOD y AUSPUFF
- El modelo LAPMOD
- El modelo NAME
- El modelo RIMPUFF
- El modelo SPRAY
- El modelo TAPM
- Validación del Modelo de Dispersión Urbana (UDM)