Evaluando la Cobertura Espacial de las Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire Utilizando Dinámica de Fluidos Computacional
Autores: Ioannidis, Giannis; Tremper, Paul; Li, Chaofan; Riedel, Till; Rapkos, Nikolaos; Boikos, Christos; Ntziachristos, Leonidas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluando la Cobertura Espacial de las Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire Utilizando Dinámica de Fluidos Computacional
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
áreas urbanas
Calidad del aire
Contaminantes
Dispersión de contaminantes
Estaciones de monitoreo de calidad del aire
Concentraciones de contaminantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las áreas urbanas densamente pobladas a menudo experimentan una mala calidad del aire debido a altos niveles de emisiones antropogénicas. La población está frecuentemente expuesta a contaminantes gaseosos y particulados nocivos, que están directamente relacionados con diversos problemas de salud, incluidas las enfermedades respiratorias. Por lo tanto, evaluar y predecir con precisión las concentraciones de contaminantes en las áreas urbanas es crucial. Este estudio desarrolló un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) diseñado para capturar los efectos de la turbulencia que influyen en la dispersión de contaminantes en entornos urbanos. El enfoque se centró en contaminantes clave comúnmente asociados con las emisiones vehiculares, como el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NO), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y las partículas en suspensión (PM). El modelo se aplicó a la ciudad de Augsburgo, Alemania, para simular el comportamiento de los contaminantes a nivel microscópico. Los objetivos principales fueron dos: primero, predecir con precisión las concentraciones locales de contaminantes y validar estas predicciones contra datos de medición; segundo, evaluar la representatividad de las estaciones de monitoreo de calidad del aire en reflejar la distribución más amplia de contaminantes en su vecindad. El enfoque presentado aquí ha demostrado que al centrarse en un área dentro de un radio específico de una estación de calidad del aire, la representatividad varía entre el 10% y el 16%. Por otro lado, al evaluar la representatividad en la calle de despliegue, la cobertura espacial del sensor varía entre el 23% y el 80%. Este análisis destaca que las estaciones de calidad del aire capturan principalmente los niveles de contaminación de áreas de alta actividad directamente frente a su sitio de despliegue, en lugar de reflejar las condiciones en zonas de baja actividad cercanas. Este enfoque asegura una comprensión más completa de la dinámica de la contaminación del aire urbano y evalúa la fiabilidad de las estaciones de monitoreo de calidad del aire (AQ).
Descripción
Las áreas urbanas densamente pobladas a menudo experimentan una mala calidad del aire debido a altos niveles de emisiones antropogénicas. La población está frecuentemente expuesta a contaminantes gaseosos y particulados nocivos, que están directamente relacionados con diversos problemas de salud, incluidas las enfermedades respiratorias. Por lo tanto, evaluar y predecir con precisión las concentraciones de contaminantes en las áreas urbanas es crucial. Este estudio desarrolló un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) diseñado para capturar los efectos de la turbulencia que influyen en la dispersión de contaminantes en entornos urbanos. El enfoque se centró en contaminantes clave comúnmente asociados con las emisiones vehiculares, como el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NO), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y las partículas en suspensión (PM). El modelo se aplicó a la ciudad de Augsburgo, Alemania, para simular el comportamiento de los contaminantes a nivel microscópico. Los objetivos principales fueron dos: primero, predecir con precisión las concentraciones locales de contaminantes y validar estas predicciones contra datos de medición; segundo, evaluar la representatividad de las estaciones de monitoreo de calidad del aire en reflejar la distribución más amplia de contaminantes en su vecindad. El enfoque presentado aquí ha demostrado que al centrarse en un área dentro de un radio específico de una estación de calidad del aire, la representatividad varía entre el 10% y el 16%. Por otro lado, al evaluar la representatividad en la calle de despliegue, la cobertura espacial del sensor varía entre el 23% y el 80%. Este análisis destaca que las estaciones de calidad del aire capturan principalmente los niveles de contaminación de áreas de alta actividad directamente frente a su sitio de despliegue, en lugar de reflejar las condiciones en zonas de baja actividad cercanas. Este enfoque asegura una comprensión más completa de la dinámica de la contaminación del aire urbano y evalúa la fiabilidad de las estaciones de monitoreo de calidad del aire (AQ).