Nome do Projeto
Modelagem da Dispersão de Poluentes na Camada Limite Noturna Utilizando um Modelo Lagrangeano de Deslocamento Aleatório
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/07/2017 - 30/06/2019
Unidade de Origem
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Micrometeorologia
Resumo
A poluição atmosférica representa hoje uma desagradável realidade para um grande número de comunidades urbanas e industriais. Os processos de transporte e difusão turbulenta na atmosfera são assuntos de considerável atividade e pesquisa nas áreas de Meteorologia e de Dinâmica de Fluidos. A Camada Limite Planetária (CLP) é a região da atmosfera que se estende da superfície até no máximo 3000 m de altura. É na CLP que os poluentes são emitidos e os processos de transporte e difusão destes poluentes ocorrem. Devido à estrutura complexa da CLP, a aplicação de modelos numéricos para a dispersão de poluentes é uma tarefa que encontra inúmeras dificuldades. Por estas razões, a utilização de modelos de partículas estocásticos Lagrangeanos tem sido normalmente aconselhada; estes modelos apresentam bons resultados em condições complexas devido à natureza Lagrangeana do movimento das partículas. Nestes modelos, os deslocamentos das partículas são produzidos por velocidades aleatórias e a evolução do movimento de uma partícula forma um processo de Markov. Este método é baseado na Equação de Langevin, a qual é derivada a partir da hipótese que a velocidade turbulenta é dada pela combinação entre um termo determinístico e um termo estocástico. Cada partícula move-se lavando em conta o transporte devido à velocidade do vento media e as flutuações turbulentas das componentes da velocidade do vento. Um grande número de trabalhos tem sido realizado para estudar a dispersão de poluentes na CLP durante o dia, onde ocorre a formação de uma Camada Limite Convectiva (CLC). Contudo, pouca atenção tem sido dada à dispersão de poluentes durante a noite, onde ocorre a formação de uma Camada Limite Estável (CLE) e de uma Camada Residual (CR) e onde as concentrações podem ser aumentadas devido à redução na intensidade da turbulência em relação ao período diurno. De acordo com a importância do tema, justifica-se a implementação de um modelo Lagrangeano e a sua aplicação no sentido de estudar o processo de dispersão durante o período da noite na camada limite planetária. Este modelo poderá ser utilizado para avaliar possíveis impactos ambientais ocasionados pelo aumento da emissão de poluentes em um determinado local. Além disso, o modelo permitirá respostas rápidas para aplicações da avaliação da qualidade do ar, o que é uma das principais qualidades dos modelos de deslocamento aleatório devido ao seu baixo custo computacional.

Objetivo Geral

O objetivo geral deste projeto é implementar um modelo Lagrangeano de deslocamento aleatório e realizar simulações da dispersão de poluentes na camada limite noturna. Especificamente, o coeficiente para a difusão na camada residual considera o decaimento da energia dos turbilhões mais energéticos remanescentes da CLC, formada durante o dia.

Os objetivos específicos desse projeto são: 1. Aplicar um modelo Lagrangeano para simular a difusão turbulenta na camada limite residual e na camada limite estável; 2. Testar parametrizações turbulentas para a camada limite estável; 3. Testar parametrizações turbulentas para a camada residual; 4. Avaliar o comportamento da pluma de poluentes emitidos em diversas alturas na camada limite planetária; 5. Avaliar os resultados do modelo Lagrangeano.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDERSON SPOHR NEDEL401/07/201730/06/2019
DANIELA BUSKE401/07/201730/06/2019
FABRICIO PEREIRA HARTER401/07/201730/06/2019
LAIZ CRISTINA RODRIGUES MELLO401/07/201730/06/2019
MARCELO FELIX ALONSO401/07/201730/06/2019
REGIS SPEROTTO DE QUADROS401/07/201730/06/2019

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