Responsable: Daniel Mavila Hinojoza Miembros: Antonio Luyo Quiroz Juan Manuel Rivera

1. MODELO DE RELACIÓN ENTRE LOS CONTAMINANTES SÓLIDOS SEDIMENTABLES DEL AIRE Y LAS CONDICIONES METEREOLÓGICAS EN LA ZONA LIMA METROPOLITANA Responsable: Daniel Mavila Hinojoza Miembros: Antonio Luyo Quiroz Juan Manuel Rivera Javier del Carpio Felix Huari César Reynoso Juan Cevallos Roberto Tello Rolando Carrión

2. CONTAMINACIÓN UN PROBLEMA QUE SOLUCIONAR

3. PROBLEMA OBJETIVOS HIPÒTESIS ¿En qué medida un modelo de relación entre los contaminantes sedimentables presentes en la atmósfera de Lima y las condiciones metereológicas permitirán predecir las zonas de mayor contaminación? Proponer un software de simulación que permita identificar las zonas de mayor contaminación en Lima Metropolitana? Con las técnicas de simulación podemos identificar las zonas de mayor contaminación en Lima Metropolitana?

4. CONTAMINACIÓN UN PROBLEMA QUE SOLUCIONAR VARIABES INDICADORES INSTRUMENTOS FUENTES 1. Grados de concentración de CO, SO2, SO3 y Nox, en los diferentes distritos limeños. 2. Porcentaje (%), de las enfermedades respiratorias producidas por los agentes contaminantes seleccionados. Concentraciones en PPM . 2. Datos metereológicos 3. Variaciones Incrementos porcentuales de las enfermedades respiratorias 1. Datas proporcionadas por INEI. 2Programas de c++ y Matab 7 3. Laptop para el análisis y desorrollo del programa 1. Quamtum 2. SENAIM 3. Puntos de monitoreo enlos diversos puntos colocados en Lima

7. DESARROLLO Y DISPERSIÓN DE UNA NUBE DE GAS PESADO Impulso o delusión inicial dominio de la turbulencia ambiental Interfase del dominio de la transición negativa al dominio de la turbulencia ambiental Fuente de emisión

11. I. El proyecto • Estudio diagnóstico • Estudio predictivo. • Impacto del tráfico a escala local (principales vías urbanas) • . • Definición de las áreas a estudiar en la ciudad de Lima.

12. Modelos Meteorológicos • Introducción • Conceptos generales • Capa límite • Implementación • Limitaciones de los modelos de mesoescala

13. 1. Introducción • Micrometeorología o meteorología de la capa límite: • Capa más baja de la atmósfera (contacto con la superficie terrestre) • Mayoría de los fenómenos de contaminación

15. 2. Conceptos Generales • Variables meteorológicas: temperatura, humedad, velocidad y dirección de los vientos, radiación solar y presión. • Dificultad en el estudio de la micrometeorología debido a la turbulencia. • Turbulencia: perturbaciones sufridas por el viento dominante en un punto determinado. • Explicación a través de los eddies (Stull, 1988).

17. 3. Capa Límite (PBL: Planetary Boundary Layer) (I) • Definición: región de la troposfera directamente influenciada por los efectos de la superficie de la tierra a través de intercambios verticales de momento, calor y humedad (Panofsky y Dutton, 1984). • Variaciones temporales y espaciales. • Difusión de los contaminantes. • Estructurada verticalmente en subcapas.

19. 3. Límite de la capa primaria donde suceden los fenómenos

20. -Condiciones metereológicas -Deposición -Emisiones -Reacciones químicas entre compuestos MODELO DE TRANSPORTE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES EN LA ATMÓSFERA • Escalas de transporte: • Cercano < 1 Km. • Corto alcance < 10 Km. • Intermedio 10 – 100 Km. • Largo alcance >100 Km. • Factores Globales: Atmósfera terrestre completa

21. III. Modelos Gaussianos • Modelo de transporte • Aproximación gaussiana

22. APROXIMACIÓN GAUSSIANA Datos iniciales básicos: Dirección y velocidad del viento Fuente de emisión CÁLCULO ANALÍTICO

23. Dispersión el contaminante en forma de campana de Gauss tridimensional

24. Funciones adimensionales Desviaciones estándar vertical y horizontal formuladas por Pasquill y Draxter:

25. Funciones adimensionales Funciones adimensionales Sy y Sz a partir de datos de dispersión formuladas por Irwig

26. Funciones adimensionales Funciones adimensionales Sy y Sz a partir de datos de dispersión formuladas por Irwig

27. Cálculo semiempírico Clasificación de la estabilidad atmosférica en clases Datos metereológicos: - Viento - Temperatura y radiación solar Comportamiento atmosférico: -Diurno: Totalmente turbulento -Nocturno: Estable

28. Cálculo semiempírico Clasificación de la estabilidad atmosférica en clases • Condiciones de estabilidad: • Extremadamente inestable • Moderadamente inestable • Levemente inestable • Levemente estable • Moderadamente estable • Extremadamente estable

29. Cálculo semiempírico Cálculo de desviaciones σy y σz

30. Modelo ISCST3

31. Modelo ISCST3. “ ENTRADAS DEL MODELO”

32. Modelo ISCST3. “ SALIDAS DEL MODELO”

33. SIMULADOR CONTAMIANTES SÓLIDOS Fichero metereológico Procesador de datos Cálculo de clase y estabilidad Fichero metereológico Fichero metereológico ANTO INTERFASE PARA MODELOS Nº 1 Representación de la zonas contaminadas ANTO=Integración de interfases de los modelos Gaussianos y Eulerianos

34. SIMULADOR CONTAMIANTES SÓLIDOS Fichero segmentos Procesador de emisiones Fichero nodos Fichero localización de fuente Fichero de emisiones Fichero EMI ANTO INTERFASE PARA MODELOS Nº 2 Fichero FIL

35. Procesador del terreno Procesador de Terreno Fichero del terreno ANTO INTERFASE PARA MODELOS Nº 3 Fichero PTL ANTO=Integración de interfases de los modelos Gaussianos y Eulerianos

36. V. Interfaz para los Modelos (III) • Emisiones • Carreteras y calles estructuradas en arcos y nodos. • Nodos: identificador, coordenadas UTM. • Arcos: iden. origen, iden. destino, long, ángulo. • Escenarios de emisiones • -Fin de semana • -Laborable • -Primaveras- Otoño • -Verano • -invierno

37. V. Interfaz para los Modelos (III)

38. V. Interfaz para los Modelos (IV) Emisiones de tráfico en cada segmento simuladas por fuentes puntuales equidistantes. • Parámetros fuente puntual: • Coordenadas UTM • Altura de emisión: 2,5 m • Diámetro chimenea: 5 cm • Temperatura de salida del gas 200ºC • Ratio de emisión • Velocidad de emisión: 1cm/s

39. VI. Interfaz de Usuario (I) • TCL (Tool Command Language) • Tk (Toolkit para TCL) • Tix (Tk Interface Extension) • Alternativa a herramientas desarrolladas con • Motificación. • Desarrollo de aplicaciones GUI • (Graphical User Interface) • Tiempo de desarrollo menor • Interfaz atractiva al usuario • Aplicaciones fácilmente manejables • Lenguaje de comandos Tcl/Tk/Tix

41. VI. Interfaz de Usuario (I) • Lenguaje de comandos Tcl/Tk/Tix • TCL (Tool Command Language) • Tk (Toolkit para TCL) • Tix (Tk Interface Extension) • Alternativa a herramientas desarrolladas con Motif • Desarrollo de aplicaciones GUI (Graphical User Interface) • -Tiempo de desarrollo menor • -Interfaz atractiva al usuario • -Aplicaciones fácilmente manejables

42. VI. Interfaz de Usuario (II) • Integración de interfaces de los modelos Gaussiano y Euleriano. • ANTO: Nuevo menú en aplicación. • Configuración del entorno. • Preproceso Meteorológico y de emisiones • Creación o apertura de simulación gaussiana • Lanzamiento de simulación

43. VI. Interfaz de Usuario (III) Establecimiento de parámetros iniciales Selección de la fecha de simulación. Selección de la celda para la simulación Gaussiana. Generación de las fuentes puntuales de la celda seleccionada.

44. VI. Interfaz de Usuario (IV) Preparar datos meteorológicos Preparar datos de emisiones

45. VI. Interfaz de Usuario (V) Creación de un fichero de control para ANTO

46. VI. Interfaz de Usuario (VI) Definición de receptores reales e información meteorológica.

47. VI. Interfaz de Usuario (VII) Opción de salida: tablas de concentraciones

48. VI. Interfaz de Usuario (VIII) Opción de salida: Fichero de representación para tiempo promedio

49. Word robohelp <Módulo .hpj.> <Módulo .cnp.> <Índice .rtf.> <Documento .rtf.> <Dibujo .bmp.> VI. Interfaz de Usuario (IX) <Módulo .hpj.>Archivo del proyecto de ayuda <Módulo .cnp.>Archivo de contenido <Índice .rtf.>Índice de tópico <Documento .rtf.>Contenido de tópico <Dibujo .bmp.>Información gráfica de tópicos Sistemas de ayuda generados a partir de archivos Documentos de word Visualizador de la ayuda Copilador de hiperhelp Ayuda Help

50. Word robohelp VII. Análisis de resultados (I) Modelo ANTO