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Simulación de transporte de calor y agua en diferentes dosel de árboles: un enfoque de elementos finitos

Autores: Villarreal-Olavarrieta, Carlos E.; García-Chan, Néstor; Vázquez-Méndez, Miguel E.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Simulación de transporte de calor y agua en diferentes dosel de árboles: un enfoque de elementos finitos


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Calor
Transporte de agua
Modelado
Modelo SHAW
Enfoque de elementos finitos
Forma del dosel

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La modelización del transporte de calor y agua es un tema ampliamente explorado en micro-meteorología, agricultura y silvicultura. Uno de los modelos más populares es el modelo de Calor y Agua Simultáneos (SHAW), que incluye ecuaciones diferenciales parciales (EDP) para la temperatura y humedad del aire-suelo, pero con una EDP previamente discretizada para la temperatura del follaje en cada capa del dosel; se resuelve utilizando el método de diferencias finitas y la forma del dosel se define como una regla simple de proporcionalidad de cantidades totales como el índice total de área foliar. Este trabajo propone una novedosa caracterización de la forma del dosel basada en la distribución de Weibull, proporcionando una función de forma vertical continua capaz de ajustarse a cualquier especie de árbol. Esto permite formular un modelo derivado de SHAW completamente continuo, que se resuelve numéricamente mediante un enfoque de elementos finitos de tipo Lagrange. Para este enfoque novedoso, se llevaron a cabo varios experimentos numéricos para comprender cómo la forma de los dosel bien distinguibles influye en el transporte de calor y agua.

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