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Dosel Heterogéneo en un Modelo de Dispersión Lagrangiano-Estocástico para Material Particulado de Múltiples Fuentes sobre el Área de la Bahía de Haifa

Autores: Fattal, Eyal; David-Saroussi, Hadas; Buchman, Omri; Tas, Eran; Klausner, Ziv

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Dosel Heterogéneo en un Modelo de Dispersión Lagrangiano-Estocástico para Material Particulado de Múltiples Fuentes sobre el Área de la Bahía de Haifa


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

área de la bahía de Haifa
Fuentes de contaminación del aire
Material particulado
Efectos en la salud
Modelo de dispersión de contaminantes
Morfología urbana

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El área de la Bahía de Haifa (HBA) es una importante área metropolitana en Israel, que consiste en rutas de transporte de alto volumen, complejos industriales importantes y el puerto internacional más grande de Israel. Estos, que se encuentran relativamente cerca de áreas residenciales densamente pobladas, dan lugar a una multitud de fuentes de contaminación del aire, muchas de cuyas emisiones están en forma de material particulado (PM). Estudios anteriores han asociado la exposición a dicho PM con efectos adversos para la salud. Esta posible consecuencia sirve como motivación para este estudio cuyo objetivo es proporcionar un campo de concentración tridimensional realista y detallado de PM, que se origina simultáneamente de múltiples fuentes. El modelo de dispersión de contaminantes estocástico lagrangiano (LSM) del IIBR es adecuado para este esfuerzo, ya que describe la dispersión de un escalar resolviendo las fluctuaciones de velocidad en flujos de alto número de Reynolds. Además, el LSM fue validado en experimentos de campo urbanos, incluyendo en la HBA. Sin embargo, debido a que las múltiples fuentes urbanas residen dentro de la capa de dosel, fue necesario integrar en el LSM un modelo de capa de dosel realista que represente el efecto real de la resistencia de los elementos de rugosidad en el flujo y el intercambio turbulento de la morfología urbana. Esto se logró mediante un enfoque que trata el dosel como parches de medios porosos. El LSM se utilizó para calcular los campos tridimensionales de concentraciones de PM10 y PM2.5 durante las condiciones típicas de los dos períodos de hora pico de los días laborables. Estos se compararon con tres estaciones de monitoreo de calidad del aire ubicadas río abajo de las fuentes de PM en la HBA. Las predicciones del LSM para PM2.5 cumplen con todos los criterios de aceptación. En cuanto a las predicciones de PM10, los resultados del LSM cumplen con tres de los cuatro criterios de aceptación. El análisis de los campos de concentración calculados ha mostrado que las concentraciones de PM hasta 105 m AGL exhiben un patrón espacial similar al nivel del suelo. Sin embargo, disminuye en un factor de dos a 45 m AGL, mientras que, a 105 m, los valores de concentración están cerca de las concentraciones de fondo.

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