MODELOS NUMERICOS DE LA ATMOSFERA

Autor: RODRÍGUEZ BARRERA EDUARDO MIGUEL.
Año: 2003.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: EDIFICIO CENTRAL DEL PARQUE CIENTÍFICO TECNOLÓGI.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: El estudio de los fenómenos que tienen lugar en la atmósfera terrestre presenta cada vez mayor interés. Una se las áreas más importantes en este aspecto es el estudio del viento. En este sentido, los modelos de viento de tipo masa consistente son herramientas especialmente interesantes porque son relativamente fáciles de usar, no requieren muchos datos de entrada e incorporan medidas de viento reales. En esta tesis se construye un modelo de viento numérico, de tipo masa consistente, que utiliza elementos finitos adaptativos en 3D. Para la aplicación del modelo, se proponen técnicas eficientes de mallado tridimensional de orografías complejas asícomo técnicas de suavizado y desenredo simultáneo de mallas de tetraedros. Se desarrolla también una técnica automática de estimación de los parámetros que gobiernan el modelo, basada en el uso de algoritmos genéticos. La aplicación del método de elementos finitos en este tipo de problemas implica la resolución de grandes sistemas de ecuaciones, que se caracterizan porque la matriz de los coeficientes es escasa. Para resolverlos, se implementan técnicas iterativas de resolución de sistemas de ecuaciones, así como precondiconadores que permiten mejorar la convergencia. Para mejorar la solución numérica de los problemas sin incrementar excesivamente el coste computacional, se desarrolla un método eficiente de refinamiento local adaptativo de mallas de tetraedros, basado en la subdivisión en 8-subtetraedros y se utiliza un indicador de error para localizar los elementos que deben ser refinados. Finalmente, con el fin de ilustrar el uso conjunto de todas las técnicas anteriores, se realiza una simulación numérica sobre la Isla de Gran Canaria.

Autor: GARCÍA SOTILLO MARCOS.
Año: 2003.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: Con el fin de producir una base de datos atmosférica pluridecenal (1958-2001) de alta resolución espacio-temporal centrada en la cuenca Mediterránea se ha realizado un downscaling dinámico a partir de los datos de reanálisis global NCEP. Para llevar a cabo el downscaling se empleó el modelo de área limitada REMO junto con una técnica de nudging espectral. Se ha evaluado la sensibilidad del viento superficial simulado por REMO a cambios en el parámetro de rugosidad superficial sobre mar y tierra y al forzamiento de la simulación mediante reanálisis ERA 15 en vez de NCEP. La aplicación REMO ha sido validada exhaustivamente. Para ello se realizaron comparaciones entre diferentes parámetros superficiales y datos observacionales de satélite (Escaterómetro ERS- 1/2) y de estaciones, tanto offshore como terrestre. Además, se comprobó por medio de comparaciones análogas con los reanálisis NCEP la mejora introducida por el downscaling, poniéndose de relieve el alto potencial que posee dicha técnica para la creación de bases de datos de calidad en escala regional. Asimismo, ciertas variables superficiales REMO (presión superficial y viento al nivel de 10 metros) han sido empleadas como forzamiento de modelos oceanográficos. La validación de estas aplicaciones oceanográficas frente a observaciones de oleaje y nivel de mar han permitido realizar la validación "indirecta" de los campos REMO empleados como forzamiento atmosférico. Una vez verificada sobre zonas marítimas la calidad del viento simulado, se realizó una evaluación de la variabilidad temporal del mismo a lo largo de 44 años, con especial énfasis en la evolución del viento extremo. Se verificó la idoneidad de los datos REMO para la caracterización de episodios de viento extremo así como la existencia de tendencias climáticas del viento obtenido a partir del downscaling. Estas tendencias han sido a su vez comparadas con las obtenidas a partir de los reanálisis globales NCEP, observandose sobre distintas áreas Mediterráneas importantes diferencias en las mismas.

Autor: LUCIO GARCÍA JESÚS HERIBERTO .
Año: 2003.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: SE ANALIZAN LOS DATOS EXPERIMENTALES DE LAS VARIABLES MÁS SIGNIFICATIVAS DE LA CONTAMINACIÓN FOTOQUÍMICA: CONTAMINANTES PRIMARIOS (ÓXIDOS DE NITRÓGENO E HIDROCARBUROS) Y SECUNDARIOS (OZONO), ADEMÁS DE LAS PRINCIPALES VARIABLES METEOROLÓGICAS IMPLICADAS (TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE, E IRRADIANCIA SOLAR). MODELOS ESTOCÁSTICOS DE SERIES TEMPORALES SON IDENTIFICADOS Y ESTIMADOS PARA CADA UNA DE LAS VARIABLES POR SEPARADO (CASO UNIVARIANTE: MODELOS SARIMA), Y EN GRUPOS (CASO MULTIVARIANTE: MODELOS VARMA Y VARMAX). PARTE DEL INTERÉS DE AMBOS TIPOS DE MODELOS RESIDE EN SU UTILIZACIÓN PARA LA PREDICCIÓN A PARTIR DE VALORES OBSERVADOS, SE ENCUENTRA QUE LOS MODELOS MULTIVARIANTES (QUE INCLUYEN OZONO, DIÓXIDO DE NITRÓGENO, TEMPERATURA E IRRADIANCIA) MEJORAN LIGERAMENTE LA PREDICCIÓN DE OZONO RESPECTO DEL MODELO UNIVARIANTE, PERO LOS MODELOS MULTIVARIANTES APORTAN UNA VALIOSA INFORMACIÓN ADICIONAL, AL ESTIMAR CUANTITATIVAMENTE LAS INFLUENCIAS DINÁMICAS EXISTENTES ENTRE LAS VARIABLES, PONIENDO DE MANIFIESTO LA EXISTENCIA DE REALIMENTACIÓN EN ALGUNAS DE LAS RELACIONES.

Autor: FERNÁNDEZ ÁLVAREZ JUAN TOMÁS .
Año: 2002.
Universidad: LEON.
Centro de lectura: BIOLOGÍA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AMBIENTALES.

Resumen: Se describe un protocolo para sondear la baja atmósfera nocturna de la ciudad de León con un sistema de sondeo formado por un globo cautivo, una sonda tipo tethersonde y una estación de tierra tipo ADAS. Se presentan las características generales del comportamiento de los ochocientos primeros metros de la atmósfera nocturna de la ciudad de León obtenidas del análisis general de tres campañas de sondeos llevadas a cabo durante los periodos invernales de 1998-99, 1999-2000 y 2000-01. Se elaboran sendos modelos de niebla radiativa y de enfriamiento nocturno ajustados a las condiciones de la salud de León. El modelo de niebla radiativa articulada el ciclo vital de la misma en cuatro fases consecutivas para las que se describen los procesos, factores, condiciones e ingredientes que intervienen en cada una de ellas. El modelo de enfriamiento nocturno se articula en torno a la estratificación de la atmósfera sondeada en capas horizontales en equilibrio termodinámico local. Se proponen ecuaciones originales para el cálculo del flujo radiativo neto por capas para condiciones de atmósfera despejada y de atmósfera nubosa. Se fijan las condiciones de contorno para la modelización de la baja atmósfera nocturna de la ciudad de León. Se aplican ambos modelos a dos ciclos diferentes de sondeo, uno con condiciones atmósfericas ideales para el desarrollo de nieblas radiativas y otro con condiciones atmosféricas no ideales. Con el análisis de estos dos periodos se elabora un modelo gráfico cualitativo de la evolución característica de los parámetros atmosféricos más representativos durante el ciclo vital de la niebla. Se obtienen algunas conclusiones originales acerca de la intensidad y del desarrollo vertical de estas nieblas. En cuanto al modelo de enfriamiento nocturno se presentan algunos ajustes relativos a las capas de interfase suelo-atmósfera despejada, suelo-capa de niebla, capa de niebla-atmósfera despejada. Se obtienen resultados que muestran la capacidad de predicción del modelo así como su sensibilidad. Asimismo se identifican las tasas de enfriamiento características de la baja atmósfera nocturna de la ciudad de León. Se completa el trabajo con un volumen de figuras en el que se presentan todos los perfiles verticales de las magnitudes atmosféricas simples y derivadas utilizadas en los dos cilos de sondeo analizados.

Autor: MORENO CHECA ANTONIO JOSE.
Año: 2002.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA-MATEMÁTICAS.

Resumen: La principal motivación en la elaboración de este trabajo, ha sido estudiar la influencia que los arenados de materiales volcánicos en la isla de Lanzarote tienen en la conservación de agua en el suelo. Para esclarecer el papel que la condensación juega en este balance, se ha desarrollado un algoritmo numérico basado en el método de los elementos finitos mixtos, discretizando las ecuaciones acopladas de Philip y de Vries, modificadas para incluir el arrastre de vapor debido a los altos gradientes térmicos producidos durante el día. Para las condiciones de contorno se ha utilizado el método aerodinámico, calculando los flujos de masa y energía en la interfase con la atmósfera a partir del parámetro de estabilidad L de Monin-Obukhov. Por primera vez se han medido parámetros hídricos y térmicos del lapilli de Lanzarote y el suelo arcilloso, necesarios para el cálculo de los flujos de humedad y calor en el interior de estos medios. Se ha demostrado que el algoritmo es conservativo, estable y que converge a la solución exacta. Los resultados de las simulaciones coinciden con las experiencias realizadas por el Grupo de Edafología y Geología, en las proximidades de la vega de Mozaga, en isla de Lanzarote, demostrando que diez centímetros de mulch son más eficaces que cinco centímetros respecto a la conservación de agua en el suelo, y que la grava fina es más eficaz que la media en el aporte y conservación de humedad en el suelo, debido a la condensación de vapor de agua y la dependencia de la conductividad térmica de la grava fina con la humedad.

Autor: RODRÍGUEZ GÓMEZ DAVID.
Año: 2001.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: MATEMÁTICAS .
Centro de realización: FACULTAD DE MATEMÁTICAS.

Resumen: La Memoria trata sobre el análisis y resolución numérica del modelo de Ecuaciones Primitivas (EP) del Océano mediante el método de los Elementos Finitos (EF). La llamadas Ecuaciones Primitivas son una variante del sistema de Navier-Stokes, donde se imponen las hipótesis de trecho rígido y presión hidrostática, lo que permite reducir una incógnita en el problema original (la velocidad vertical) y determinar otra (la presión) sólo en la superficie oceánica. Ambas simplificaciones conducen a un sistema "reducido" que contiene algunas dificultades adicionales, muy interesantes tanto desde el punto de vista del análisis teórico y numérico como de su resolución efectiva. El propósito principal del trabajo es el diseño de métodos numéricos de coste computacional reducido (principalmente, en términos de requerimientos de memoria) destinados a la resolución de las EP. Se realiza además el análisis numérico de dichos métodos, estudiando propiedades de estabilidad, consistencia, convergencia y estimaciones de error. Por último se exponen resultados numéricos obtenidos mediante la implantación efectiva de algunos de los métodos estudiados. La Introducción de trabajo lleva por objeto exponer el ámbito "físico" en el que se encuadra: la Oceanografía. En ella se introducen las ecuaciones de base de la circulación oceánica y se deduce el modelo reducido de EP objetio de la memoria. Se describen los métodos numéricos más comunes usados en la resolución numérica de modelos 3D en Oceanografía en las últimas tres décadas; en particular, se motiva la elección de los EF en este trabajo. Se repasan asimismo resultados previos concernientes al Análisis Matemático y Numérico de las EP mediante Métodos de EF, algunos de los cuales sirven de base para la memoria. Los capítulos 1 a 3 se dedican al análisis y comparación de diversos Métodos Mixtos y Estabilizados para la aproximación del modelo estacionario. Concretamente en el Capítulo 1 se introduce un par de elementos mixtos en velocidad-presión deducidos del clásico P1 -burbuja/P1 ("mini-elemento") en mallas tetraédricas. La principal novedad del análisis es la obtención de una condición de compatibilidad del par ("condición inf-sup discreta") no hilbertiana, bien adecuada a la formulación no hilbertiana del problema continuo. El capítulo 2 introduce un Método Estabilizado "Término a Término", así llamado porque trata las dos fuentes habituales de inestabilidad numérica en simulación de flujos (restricción de incomprensibilidad y convección dominante) de forma desacoplada. Ello permite el análisis del caso no lineal para interpolaciones P1-P1, lo que reduce el número de grados de libertad frente a métodos anteriores. Como principal inconveniente, se pone de manifiesto la falta de consistencia fuerte (aunque sí asintótica). El capítulo 3 se dedica al estudio de Métodos Estabilizados mediante el residuo de la ecuación completo. Entran en esta familia los clásicos SUPG, GaLS o AdS. Estos métodos permiten interpolación de orde alto, lo que mejora el Método Estabilizado Término a Término. Sin embargo, debido a la complicación del manejo de todo el residuo, los resultados se obtienen solamente para el problema linealizado con una velocidad de convección dada suficentemente regular. El capítulo 4 aborda la discretización espacio-temporal del modelo evolutivo. Concretamente, se opta por un esquema en tiempo de tipo Euler retrógrado con la discretización espacial del capítulo 2. Las principales dificultades abordadas son la obtención de estimaciones uniformes para la velocidad (mediante estimaciones de cierta derivada fraccionaria en tiempo), el paso al límite en el término de presión (usando funciones test específicas) y la anulación sintótica de los términos de estabilización. Finalmente, el capitulo 5 expone tests numéricos de dos tipos. Por un lado, una serie de tests están destinados a confirmar ciertos aspectos teóricos del análisis antes expuesto. Una segunda clase de tests abordan la descripción de ciertos fenómenos estudiados por la Teoría de Ekman: espiral de Ekman, afloramiento costero y corrientes inerciales.

Autor: SERRANO AANIORTE JOAQUÍN.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CARTAGENA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ETSII.

Resumen: En el presente trabajo se aborda la aplicación de un un modelo de receptor para diserdir responsabilidades en los niveles de calidad del aire de cartagena. Para ello se han tenido que adaptarse las situaciones meteorológicas a tres situaciones tipo simplificando las clasificaciones preexistentes. También se han definido las variables a considerar, industria, --), tráfico rodado. Cada una de ellas se ha subdividido en tantas partes como ha sido necesario. Se ha abordado la realización de un inventario de emisiones industriales en la ciudad, su entorno. Se ha adaptado los datos procedentes de la red automática municipal y los datos procedentes de trabajos realizados por nuestros grupos de investigación para alimentar al modelo. Se ha aplicado el modelo a los datos -- según las situaciones meteorológicas. Los resultados muestran la importancia fundamental del tráfico rodado en los niveles de contaminación y en especial de los vehículos diesel.

Autor: GARCIA FERNANDEZ JOSE ANTONIO.
Año: 2000.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.I.I. Y DE I.T. DE BILBAO.

Resumen: El estudio de los procesos fisico-quimicos y de la dinamica global de atmosferas contaminadas requiere, en general, no solo la medida de sus constituyentes, sino tambien de su evolución en funcion de las condiciones atmosfericas existentes. De entre las tecnicas que se han desarrollado para la medida remota de gases en tiempo real, y con la suficiente movilidad para poder documentar la evolucion dinamica de masas de aire contaminadas destaca el sistema COSPEC(Correlation SPECtrometer). Se trata de un equipo pasivo que utiliza la radiacion procedente del cenit solar para medir el SO2 o NO2 integrado en la vertical, lo cual requiere un conocimiento profundo de los efectos derivados de la variacion diurna del espectro solar. Hasta el momento, el COSPEC se ha aplicado mayoritariamente a estudios de dispersion de contaminantes de manera cualitativa (uso del SO2 y NO2 como trazadores de oportunidad,)dandose mas importancia al movimiento de las masas aereas contaminadas que a la precision de los valores medidos. En este trabajo se quiere avanzar en la obtencion de medidas cuantitativas mas fiables. Asi, el objetivo principal sera estudiar los efectos provocados en la linea de base instrumental, o señal sin gas, por los diferentes parametros atmosfericos en el rango espectral de medida del COSPEC, especialmente en la medida de NO2 al ser esta zona la menos estudiada. Este sera el paso en el proceso de desarrollar una metodologia experimental que permita obtener una linea de base estable en el mayor intervalo de tiempo posible. En el caso de que esto no sea posible directamente, servira para definir las necesidades y modos de reproceso de los datos necesario. Para conseguirlo se ha recurrido a acoplar un modelo de simulacion del COSPEC y un modelo de transferencia de radiacion, cuya validacion nos pueda permitir explorar cambios en la tecnica de medida o ver como afectan variaciones plausibles en alguno de los principales parametros atmosfericos con capacidad de influir en la linea de base. Asi, se han estudiado geometrias de visión distintas a la habitual de observar verticalmente del cenit solar, y variaciones en las señales de salida del COSPEC provocadas por cambios en la irradiancia solar extraterrestre, en el albedo, en los perfiles verticales de aerosoles estratofericos y troposfericos, por presencia de nubes en el campo de vision del instrumento y por cambios en los perfiles verticales de concentracion de SO2,O3 y NO2.

Autor: PALACIOS GÓMEZ MAGDALENA.
Año: 2000.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.I. INDUSTRIALES.

Resumen: La puesta en marcha de óptimas estrategias de control de emisiones hace necesario comprender en profundidad las transformaciones que las emisiones sufren en la atmósfera, los modelos numéricos de la calidad del aire constituyen la aproximación más razonable para el rendimiento y control de los problemas de contaminación atmosférica. En este trabajo se ha estudiado el problema de la contaminación atmosférica de origen fotoquímico en la Comunidad Autónoma de Madrid y su área de influencia, investigándose las implicaciones del tráfico rodado y el impacto de diversas estrategias de reducción de las emisiones de naturaleza antropogénica. Para ello, se seleccionaron dos días: el 14 de julio de 1992 y el 15 de julio de 1995, caracterizados por la presencia de una baja térmica asociada, favorecedora del desarrollo de episodios de contaminación fotoquímica. La primera parte de este trabajo recoge la elaboración de un inventario de emisiones a microescala para las emisiones procedentes del tráfico rodado en el área de estudio, requiriendo información detallada no siempre disponible, problema que se agrava cuando es necesario considerar otras actividades emisoras. Se propone, como alternativa la elaboración de inventarios de emisiones a macroescala. Dicha aproximación permite el uso de datos oficiales disponibles que, con menos esfuerzo e incertidumbre asociada, conduzcan a la elaboración de un inventario de emesiones completo y consistente con la realidad. La segunda parte del trabajo se ha centrado en la evaluación del modelo meterológico a mesoscala TVM en la CAM y su área de influencia los días mencionados y el estudio de la dinámica atmosférica asociada. El modelo reproduce razonablemente bien las características generales de las circulaciones observadas en campañas experimentales. El modelo meterorológico TVM se ha acoplado a un módulo químico que trabaja con los mecanismos químicos RACM, EMEP o LCC. En una primera fase, el algoritmo de Gong & Cho se ha validado e introducido en el módulo químico. Los mecanismos RACM y EMEP generan resultados muy similares cuando se utiliza el algoritmo de Gong & Cho para la resolución de su sistema, con un buen ajuste a lo observado. LCC, para cuya resolución se empleó el algoritmo de Young & Boris, minusvalora la generación de ozono en el dominio. El análisis de los resultados de las simulaciones adicionales realizadas con RACM/Young & Boris y LCC/Young & Boris sugieren que, en efecto, tanto las formulaciones de los mecanismos químicos como los algoritmos numéricos empleados para su resolución pueden influir en las predicciones. Para los días seleccionados, la concentración máxima alcanzada supera las 100 ppb, situándose el área de máximo impacto distante más de 100 km al norte de Madrid, rebasando la Sierra del Guadarrama, el día 14 de julio de 1992 y más de 80 km al este de Madrid el 15 de julio de 1995. Por último, se han realizado simulaciones con los mecanismos químicos RACM, EMEP y LCC mostrando el impacto de hipotéticos escenarios de reducción de las emisiones procedentes del tráfico rodado y del conjunto de las actividades antropogénicas. La planificación de estrategias de control que consideren solamente la gestión del tráfico rodado, sin tener en cuenta la influencia de otras fuentes emisoras, puede resultar ineficaz para cumplir con los estándares de calidad del aire en el dominio en estudio en los días seleccionados, habida cuenta que para alcanzar este objetivo sería necesaria una reducción superior al 70% de las emisiones por tráfico rodado. Los estudios realizados con los distintos mecanimos químicos, investigado la respuesta del ozono a posibles variaciones en el balance de Nox/COV, ponen de manifiesto la importancia de esta variable en la respuesta del ozono a los cambios en las emisiones. Así, una misma estrategia de control aplicada en situaciones con distintos regímenes de producción de ozono asociados puede tener respuestas diferentes, cuestión que resulta de especial relevancia en el diseño de estrategias de control eficaces.

Autor: RAMIREZ SANTIGOSA M. LOURDES .
Año: 1999.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: CIEMAT/MINER.

Resumen: En este trabajo se presenta el desarrollo y aplicación de un procedimeinto para la determinación de la radiaciónsolar (global y ultravioleta) apartir de imágenes del satélite Meteosat, así como su aplicación al dimensionado de instalaciones soalres para degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos. El procedimiento presentado pasa por la determinación de la radiación global horaria a prtir de los datos de brillancia de la imgen, la determinación de la radiación diaria a partir de un número reducido de valores horarios cada día, la extrapolación a largo plazo de los valores diarios calculados y la determinación de la radiaciónultravioleta diaria a partir de la radiación global diaria. Además de aplicar y analizar el procedimiento en sí, se han desarrollado nuevos modelos para la consecución de cada uno de los pasos descritos aplicanto técnicas de aprendizaje automático entre las que destacan las técnicas estadísticas de regresión multivariante con variables cualitativas así como las de aplicación de la lógica borrosa mediante la generación de sistemas de inferencia difusa.

Autor: ZAROUGUI ABDESSELAM.
Año: 1999.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CC. FISICAS.

Resumen: El presente estudio es un primer paso para entender la variabilidad de la precipitación en Marruecos y su relación con la interación océano-atmósfera en el Atlantico. En la introdución de esta memoria se presenta una recopilación de los escasos trabajos que hasta fecha han tratado el tema de la precipitación en Marruecos. Como parte de la intruducción se expone el estudio estadístico preliminar que se llevó a cabo antes de abordar los objetivos de la Tesis. En la primera parte de este estudio, se ofrece una visión profunda acerca de la distribución de la precipitación en Marruecos, y se intenta llegar a una clasificación o regionalización de la precipitación para las distintas estaciones del año. Para llegar a este objetivo se han utilizado dos métodos bien diferenciados: El método de clasificación automática y el análisis de componentes principales. En la segunda parte, se ha estudiado la correlación de la precipitación en Marruecos con distintas variables de la circulación general de la atmosfera, como son la presión al nivel del mar, la temperatura de la superficie del mar, la altura geopotencial a 500 hPa, la temperatura del aire en superficie y en 500 hPa. Para tal propósito se utilizan dos métodos: el análisis de correlación canónica y la descomposición en valores singulares. Por último y con el fin de reinterpretar los resultados de los experimentos con modelos de circulación general (GCM) a escala regional, se han utilizado las relaciones empíricas encontradas entre las variables climáticas globales y las regionales. Es decir, se contruyo un modelo estocástico sencillo que permite proyectar a escala regional los cambios climáticos globales estimados por un GCM.

Autor: SORIANO ORTIZ CECILIA.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: PROJECTES D'ENGINYERIA PROGRAMA DE DOCTORADO: ENGINYERIA AMBIENTAL.

Resumen: Los estudios sobre calidad del aire en la escala regional o mesoscala requieren, para ser efectivos, un buen conocimiento de los principales patrones circulatorios de los contaminantes atmosféricos en la zona de aplicación. Cuando las condiciones de mesoscala son las dominantes, los patrones circulatorios estarán principalmente determinados por las características del terreno en la región. La orografía particular de cada región a menudo requiere el desarrollo de estrategias particulares para la gestión de la calidad del aire a escala regional. El propósito de este trabajo es la determinación de los patrones circulatorios de los contaminantes atmosféricos en Barcelona, un área con importante influencia costera y orográfica, durante una situación meteorológica típica de verano de pantano barométrico. La presente tesis doctoral se ha planteado a posteriori de una campaña experimental llevada cabo a el verano de 1992 en Barcelona por la Universitat Politécnica de Catalunya y los Alamos National Laboratory (LANL), en colaboración con IBM. En dicha campaña la mayor parte de la información se adquirió con un lidar (radar laser) elástico propiedad de LANL. La explotación de dicha información ha construido una parte importante del trabajo realizado. A partir del lidar se obtiene información, de una manera remota, sobre campos tridimensionales de variables vectoriales (vientos) y escalares (retrodispersión elástica) con un grado de densidad temporal y espacial muy elevado. Además, los aerosoles son buenos trazadores de los movimientos atmosféricos pues son trasladados con el viento. Basándose en un esquema de máxima similitud entre dos secuencias, el algoritmo desarrollado encuentra los desplazamientos en el espacio y en el tiempo de dos distribuciones de aerosoles adquiridas simultáneamente en el tiempo pero a lo largo de dos direcciones diferentes. Los desplazamientos entre las dos distribuciones son los utilizados para determinar el viento responsable del movimiento de los aerosoles. Además, complementariamente al análisis de la información adquirida con el lidar, se ha propuesto también el uso de técnicas de simulación numérica mediante la aplicación de modelos meteorológicos y de dispersión. Se ha aplicado el modelo meteorológico de mesoscala MEMO a la región de Barcelona, utilizándose técnicas de anidamiento nesting para obtener un campo de vientos a partir del modelo a muy alta densidad. También se ha realizado una simulación de dispersión usando CO como trazador. La aplicación conjunta de ambas metodologías ha resultado beneficiosa en ambos sentidos. El modelo resulta útil a la interpretación de los datos lidar pues nos dá información sobre una región mayor a la que el lidar abarca. Por otro lado, el lidar es especialmente útil al modelo para su evaluación. El lidar, y en concreto la posibilidad que se ha desarrollado de extraer medidas de viento a partir de sus datos, han permitido realizar esta evaluación en altura. Esta evaluación ofrece más garantías que la comparación con los datos de estaciones superficiales, pues en altura estamos libres de los efectos que la localización particular de éstas pudiera introducir en las medidas y que el modelo es incapaz de reproducir. El patrón circulatorio descrito para Barcelona ha puesto en evidencia la influencia de los fenómenos convectivos, de la brisa de mar y de las circulaciones verticales producidas por las montañas. Estos fenómenos son típicos en la región, dadas sus características orográficas y dentro de la situación típica de verano estudiada.

Autor: RODRIGUEZ BRAÑA M. ANGELES.
Año: 1995.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA.

Resumen: SE ANALIZAN DESDE UN PUNTO DE VISTA TEORICO LOS SIGUIENTES PROCESOS DINAMICOS QUE SUFRE EL AEROSOL ATMOSFERICO: COAGULACION, NUCLEACION HETEROGENEA, DEPOSICION SECA, DEPOSICION POR GRAVEDAD, DEPOSICION HUMEDA, TRANSPORTE Y FUENTES PRIMARIAS. SE DESARROLLA UN MODELO MATEMATICO QUE SIMULA CONJUNTAMENTE LOS PROCESOS ANTERIORES. NUESTRO MODELO ELIMINA LOS PROBLEMAS DE LA DIFUSION Y DISPERSION NUMERICA HABITUALES EN EL PROCESO DE CONDENSACION. UNA VEZ VALIDADO EL MODELO SE APLICA AL ANALISIS DE LA EVOLUCION DEL AEROSOL DE UNA CIUDAD BAJO DISTINTAS CONDICIONES. EL MODELO DESARROLLADO PUEDE EXTENDERSE FACILMENTE AL ESTUDIO DEL AEROSOL EN CONDUCTOS CERRADOS.

Autor: GAERTNER RUIZ VALDEPEÑAS MIGUEL ANGEL.
Año: 1993.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: EL PRESENTE TRABAJO TIENE COMO OBJETIVO PRINCIPAL LA SIMULACION DEL FLUJO A MESOESCALA EN LA ZONA CENTRAL DE LA PENINSULA IBERICA, PARA DIVERSAS SITUACIONES SINOPTICAS TIPICAS. PARA ELLO SE HA DESARROLLADO UNA VERSION TRIDIMENSIONAL DEL MODELO NUMERICO DE ECUACIONES PRIMITIVAS PROMES (PRONOSTICO A MESOESCALA), CON INCLUSION DE NUEVOS ESQUEMAS NUMERICOS. EL MODELO SE HA ADAPTADO A LA ZONA CENTRO DE LA PENINSULA IBERICA. SE HAN REALIZADO DIEZ SIMULACIONES, EN LAS QUE SE HA PRESTADO PARTICULAR ATENCION AL FLUJO FORZADO SOBRE OBSTACULOS OROGRAFICOS Y AL GENERADO POR DIFERENCIAS HORIZONTALES DE CALENTAMIENTO DEBIDO A LA INCLINACION DEL TERRENO. LOS RESULTADOS SE HAN COMPARADO CON LAS OBSERVACIONES DISPONIBLES, Y SE HA REALIZADO UNA APLICACION AL ESTUDIO DEL TRANSPORTE DE CONTAMINANTES MEDIANTE EL CALCULO DE TRAYECTORIAS.

Autor: PEREZ BARTOLOME ISIDRO ALBERTO.
Año: 1993.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA I PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA DE LA ATMOSFERA .

Resumen: A PARTIR DEL MODELO DE PENACHO REACTIVO II, UN MODELO LAGRANGIANO DE DISPERSION DE HASTA 40 CONTAMINANTES REACTIVOS, HEMOS CONSTRUIDO UN MODELO RENOVADO. LAS MODIFICACIONES PUESTAS A PUNTO HAN ESTADO RELACIONADAS CON: EL MECANISMO QUIMICO (DONDE SE HA SUSTITUIDO EL ORIGINAL CARBON-BOND II POR EL DODGE Y EL CARBON-BOND III), LA EVOLUCION CON LA TEMPERATURA EN LAS CONSTANTES DE LAS REACCIONES NO FOTOLITICAS Y CON LA ELEVACION SOLAR EN LAS CONSTANTES DE LAS REACCIONES FOTOLITICAS, ADEMAS SE HA CONSIDERADO LA NUBOSIDAD Y SE HA PERMITIDO QUE EL MODELO CALCULE LA CATEGORIA DE DISPERSION. EL MODELO HA SIDO VALIDADO SATISFACTORIAMENTE PARA EL O3, NO, NO2 Y PAN CON LOS DATOS DE UNA CAMPAÑA DE MEDIDAS REALIZADA EN SEPTIEMBRE DE 1986 EN LA QUE SE SIGUIO EN TIEMPO REAL EL PENACHO URBANO DE ESTRASBURGO. ASIMISMO, MOSTRAMOS DISTINTAS PRUEBAS DE SENSIBILIDAD (QUIMICAS, METEOROLOGICAS Y DISPERSIVAS) FRENTE A DIVERSAS VARIABLES DE ENTRADA; RESULTADOS SOBRE LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS DE CONTROL Y SU APLICACION AL CALCULO DE LAS CONCENTRACIONES DE OXIDOS DE NITROGENO PROCEDENTES DE UNA FUENTE PUNTUAL.

Autor: GARRIDO ACERO JUAN.
Año: 1988.
Universidad: EXTREMADURA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA. UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA..

Resumen: SE HA ESTUDIADO LA VARIABLE PRECIPITACION MENSUAL, EN EL AMBITO DE LA ESPAÑA PENINSULAR, UTILIZANDO 42 SERIES QUE ABARCAN, PRACTICAMENTE, EL PERIODO 1900-85. SE HAN ANALIZADO LAS SERIES ORIGINALES: MEDIA, VARIANZA, COEFICIENTES DE ASIMETRIA Y KURTOSIS, MOSTRANDO LOS DISTINTOS REGIMENES DE PRECIPITACION PENINSULAR. TAMBIEN SE HA ESTUDIADO LA HOMOGENEIDAD DE LAS 12 SUBSERIES QUE FORMAN LOS MESES, RESULTANDO AGOSTO EL MES QUE PRESENTA INHOMOGENEIDADES MAS FRECUENTEMENTE. SE HA REALIZADO UN ESTUDIO DE LA PERIODICIDAD EN LAS DIFERENTES SERIES, TENIENDO PRESENTE EL PROBLEMA DE ESPECTROS MEZCLA. LOS CICLOS SEMESTRAL, ANUAL, INFINITO (O TENDENCIAS), CUATRIMESTRAL Y TRIMESTRAL FUERON, EN ESTE ORDEN, LOS MAS FRECUENTES. SOLO EL SEMESTRAL Y ANUAL APARECIAN EN TODAS LAS SERIES (UNO U OTRO, O AMBOS) Y CON MARCADO CARACTER REGIONAL: EL ANUAL EN LA MITAD OCCIDENTAL, Y EL SEMESTRAL EN LA ORIENTAL. SE APLICARON LOS MODELOS ARMA A LAS SERIES DESESTACIONALIZADAS, DESTACANDOSE LA ABUNDANCIA DE MODELOS CON ORDEN (0,0) Y SIGUIENDOLES LOS (1,0) Y (0,1), CON COEFICIENTES EN VALOR ABSOLUTO MENOR QUE 0.1, INDICANDO LA ESCASA PERSISTENCIA O MEMORIA DEL PROCESO DE PRECIPITACION MENSUAL. SE HA EMPRENDIDO UN ANALISIS DE FACTORES, CONECTANDOSE LOS CINCO FACTORES SELECCIONADOS CON SITUACIONES SINOPTICAS FRECUENTES EN ESPAÑA, ESTABLECIENDOSE UN ORDEN DE IMPORTANCIA O DE EXTENSION DE SUS INFLUENCIAS.

Autor: FRUTOS RAYEGO FABIAN.
Año: 1986.
Universidad: SEVILLA .
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE ENERGETICA Y FLUIDOMECANICA ESCUELA SUPERIOR INGENIEROS INDUSTRIALES. SEVILLA..

Resumen: EL TRABAJO CONSTA DE CUATRO ETAPAS BASICAS. COMIENZA CON UNA REVISION DE METODOSCLASICOS DE ANALISIS DE DATOS DE IRRADIACION GLOBAL Y DIFUSA REALIZANDOSE UNA CRITICA EN LA COMPARACION DE LOS MODELOS CONSIDERADOS. EN UNA SEGUNDA ETAPA SE DESCRIBE LA INSTALACION DE MEDIDA DISEÑADA Y PUESTA A PUNTO PARA LA ADQUISICION DE NUESTROS PROPIOS DATOS DE RADIACION GLOBAL DIFUSA Y DIRECTA ADEMAS DE OTROSPARAMETROS METEOROLOGICOS. EN TERCER LUGAR SE TRATAN EN PROFUNDIDAD LAS RELACIONES ENTRE MEDIDAS DE IRRADIACION DIFUSA Y GLOBAL HORIZONTAL ESTIMANDOSE VARIOS MODELOS ALTERNATIVOS DE TIPO POLINOMICO Y SPLINES MEJORANDOSE RESULTADOSQUE APARECEN EN LA LITERATURA. POR ULTIMO SE HACE UN ESTUDIO DE DISTRIBUCIONES DE IRRADIANCIA DIFUSA EN FUNCION DE LA IRRADIANCIA GLOBAL UTILIZANDO LA ALTURA DEL SOL COMO PARAMETRO. COMO SE DEMUESTRA EN EL TRABAJO LAS DISTRIBUCIONES DE IRRADIANCIA DIFUSA SE AJUSTAN A UNA FAMILIA DE DISTRIBUCIONES GAMMA LO QUE SUPONE UNA SIMPLIFICACION NOTABLE EN LA REPRESENTACION DE LAS RELACIONES ENTRE VALORES DE GLOBALES Y DIFUSA.