Contenido Antecedentes Objetivo del trabajo Método

Presentación del tema: "Contenido Antecedentes Objetivo del trabajo Método"— Transcripción de la presentación:

1 Contenido Antecedentes Objetivo del trabajo Método
Condiciones Meteorológicas y dispersión de contaminantes en Chile Central Arsénico Modelación inversa

2 Objetivo Objetivo General
Estudiar la dispersión de As desde Caletones a Santiago bajo condiciones de bajas costeras tipo A, a través del uso de modelación directa e inversa. De modo de cuantificar el impacto en la cuenca de Santiago y describir los mecanismos meteorológicos que gobiernan el fenómeno.

3 Condiciones sinópticas
Antecedentes Condiciones sinópticas Subsidencia de gran escala Anticiclón del Pacífico Clima Templado-Cálido Precipitación en meses de invierno Estación seca en meses de verano

4 Antecedentes Condiciones geográficas y meteorológicas adversas para la ventilación de la capa límite.

5 Antecedentes Bajas costeras empeoran las condiciones de ventilación.
Grandes emisiones en la cuenca de Santiago Actividad Minera, emisiones de Azufre y Arsénico (tóxico). Principalmente Caletones. Efecto de las emisiones de Caletones sobre la Cuenca de Santiago.

6 Bajas Costeras Tipo A Tipo BPF Baja costera en Chile central
Condición prefrontal

7 Bajas Costeras La circulación hacia el océano provoca el ingreso de una masa de aire cálido desde los Andes que fortalece la inversión térmica

8 Bajas Costeras Test de hipótesis de igualdad de medias
Existe evidencia estadística para afirmar que en episodios de bajas costeras tipo A, aumenta el nivel de PM10 promedio.

9 Bajas Costeras Test de hipótesis de igualdad de medias
Existe evidencia estadística para afirmar que en episodios de bajas costeras tipo A, aumenta el nivel de As promedio.

10 Arsénico Características principales Principales usos
Dispersión a escala global Dispersión a escala regional

11 Arsénico Color gris acero
Se encuentra como impureza en minerales y subproductos en producción y refinación de Cu, Zn, Pb, Au, otros. Muy tóxico: Ingreso por vías digestiva y respiratoria, puede producir la muerte

12 Arsénico Principales usos Dispersión a escala global
Herbicida Preservante de maderas Dispersión a escala global Emitido a la atmósfera por procesos que involucran elevadas temperaturas El polvo es su principal medio de transporte para las emisiones de origen antrópico Dispersión a escala regional En Chile es un fenómeno de escala regional

13 Objetivo Objetivos Específicos
Verificar el valor de las emisiones de As Analizar mecanismos de transporte relevantes Determinar lugares sensibles a la señal de Caletones Evaluar la sensibilidad de las estimaciones de emisión respecto a la resolución de los campos de viento

14 Método Recopilación de antecedentes Formulación del Problema
Desarrollo del modelo matemático Implementación de la modelación Inversa Interpolación de campos de viento Selección y descripción de los casos de estudio Simulación y discusión de los resultados

15 Método Discusión de Resultados
¿Cuánto difiere la estimación de las Emisión de Caletones del valor nominal informado por CODELCO? ¿Cuál es la sensibilidad de estos resultados respecto a la resolución espacial de los datos? ¿Es verdadera la hipótesis que las bajas costeras tipo A favorecen el aumento de la concentración de Arsénico en la cuenca de Santiago?, en caso de ser así ¿además de la intensificación de la capa de inversión hay otro proceso que explique este aumento?

16 Método Discusión de Resultados
¿Qué sitios son más propicios para la instalación de estaciones de monitoreo? ¿Cuál de los valores es más coherente con las mediciones de arsénico, el valor nominal de la emisión de Caletones o el valor estimado por la modelación inversa?, ¿cambia esta respuesta si aumenta la resolución de los datos? ¿Cuál es el impacto de la emisión de Arsénico de Caletones en la cuenca de Santiago?

17 Formulación del problema
Ecuación de continuidad de Masa del Arsénico c/t + Vc = E - S Emisiones: Lejanas (chimeneas), cercanas (centrales termoeléctricas) Transporte en material particulado PM10 Sumideros: deposición seca. Suponemos que el arsénico no sufre trasnformaciones químicas relevantes A partir de c y V se debe determinar una estimación óptima de E

18 Formulación del problema
Min J= ||c° –c||2 +  ||E||2 Sa. c/t + Vc = E – S E(x,t)=(x-x0)E0 S= c Resultado c/t + Vc+c = -(x-x0) c*/ -c*/t - Vc*+c*= (x-xf) (z-zo)

19 Formulación del problema
Ecuación acoplada Termino inestable (delta) Difícil de resolver Otro camino…

20 Formulación del problema
Tenemos “n” estaciones de medición Obtenemos la respuesta del sistema a una función impulso Combinamos la información obtenida por cada estación y estimamos la función de emisión

21 Formulación del problema
Producto Punto <f,g>=  f g ddT Ecuaciones Lc =  L*ci*= i L= c/t + Vc+c

22 Formulación del problema
1, x=xf 0, ~ Funciones de Muestra i=  Medición i=< i,c>=<L*ci*,c> =<ci*,Lc> =<ci*, >

23 Formulación del problema
Sea S‖ = < ci*> S=S‖  S s  S  s=s‖ + s , s‖ = i ci* j=<cj*,s>=<cj*,s ‖>+<cj*,s >= i<cj*, cj*> = H , con Hij= <cj*, cj*>, si H es invertible s ‖= i ci*= H-1  c*

24 Propiedades de s ‖ Es sensible al número de estaciones
Estimador de norma mínima Estima en forma adecuada la posición de la fuente.

25 Estimacion de s

26 Resultados Preliminares
Retropluma desde Cerrillos