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Dispersión de contaminantes atmosféricos emitidos por una planta termoeléctrica en La Paz, BCS utilizando un modelo lagrangiano
Dispersion of atmospheric pollutants emitted by a thermoelectric plant in La Paz, BCS using a Lagrangian model
José Antonio Guzzi Ferez
CUAUHTEMOC TURRENT THOMPSON
Acceso Abierto
Atribución
Dispersión, Contaminantes, Modelo Lagrangiano, La Paz.
Dispersion, pollution, Lagrangian model, La Paz, Particles
La contaminación del aire en la ciudad de La Paz representa una problemática que ha aumentado considerablemente en los últimos años, derivado principalmente de un acelerado crecimiento poblacional. Este crecimiento se ve reflejado en un ascenso continuo de la demanda eléctrica, de donde, la generación de electricidad a partir de combustibles fósiles contribuye considerablemente a la liberación de dióxido de carbono, azufre y óxidos de nitrógeno. En este contexto se tiene a la central de combustión interna (CCI), ubicada aproximadamente a 10km al noreste de La Paz, la cual aporta el 95% de la energía que requiere el estado de Baja California Sur. Los vientos superficiales medios sobre la ciudad de La Paz se dirigen desde el océano Pacifico hacia el Golfo de California. Lo anterior significa que el material emitido por la CCI se dirige al Golfo de California y por ende la afectación de los contaminantes emitidos es pequeña sobre la ciudad. Para corroborar lo anterior, en este trabajo se realizó un análisis de los destinos posibles del material particulado emitido por la CCI haciendo uso del modelo FLEXPART-WRF. El objetivo fue observar la dispersión de las partículas emitidas y determinar, a partir de su trayectoria, las zonas más afectadas por las mismas. Además, se hizo uso de radiosondeos para observar los cambios estacionales de las condiciones meteorológicas en la región y determinar cómo estos cambios afectan a los patrones de dispersión de los contaminantes. Los resultados indican que las condiciones de estabilidad atmosférica presentes en invierno permiten que una mayor cantidad de partículas se queden atrapadas dentro de la capa limite, contrario al otoño, en donde las condiciones de inestabilidad permiten un mayor ascenso de las partículas. De la dispersión se encontró un régimen dominante en todas las estaciones del año mayor a uno balístico, pero sin llegar a ser dispersión por corte. Esto ocurre dentro de las primeras 15 horas de simulación, posteriormente la dispersión pasa a ser lineal como se espera dentro del comportamiento de caminata aleatoria. En cuanto a la dirección de las partículas, el invierno resulta ser la estación en donde existe mayor probabilidad de que en la ciudad de La Paz se reciba la mayor cantidad de material particulado, debido a las brisas predominantemente con dirección al sur. Durante el resto de las estaciones la probabilidad de recepción de partículas en la ciudad de La Paz es muy baja, en especial en las estaciones
The air pollution in La Paz city represents a problem increasing over the years, mainly due to a big population growth. This growth is manifested in a continuous rise in electricity demand; the generation of electricity by fossil fuels, contributes considerably to the release of carbon and sulfur dioxide, as well as nitrogen oxides. It is then that the internal combustion plant (ICP), located approximately 10 km northeast of La Paz provides 95% of the energy required by the state of Baja California Sur. The mean surface winds over the city of La Paz are directed from the Pacific Ocean towards to the Gulf of California. This means that the material emitted by the ICP goes to the Gulf of California and therefore the impact of the pollutants emitted is small on the city. To confirm the above, in this work an analysis of the possible destinations of the material issued by the ICP was carried out using the FLEXPART-WRF model. The main goal of this study was to observe the dispersion of the emitted particles and determine, based on their trajectory, the most affected areas. In addition, soundings were used to observe seasonal changes in weather conditions in the region to determine how these changes affect the dispersion patterns of particulate matter. The results show that the conditions of atmospheric stability present in winter allow a greater number of particles to remain trapped within the boundary layer, contrary to autumn, where the conditions of instability allow a greater ascent of the particles. From the dispersion, it was found a dominant regime in all the seasons of the year greater than a ballistic one, but without becoming, shear dispersion. This occurs within the first 15 hours of simulation, after which the dispersion becomes linear as expected within the random behavior. Regarding the particles direction, winter turns out to be the season where the city of La Paz is most likely to receive particulate matter, due to the predominantly southerly breezes. During the rest of the year, the probability of receiving particles in La Paz city is very low, especially in the spring and summer seasons.
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
Guzzi Ferez, J.A. 2022. Dispersión de contaminantes atmosféricos emitidos por una planta termoeléctrica en La Paz, BCS utilizando un modelo lagrangiano. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 45 pp.
OCEANOGRAFÍA FÍSICA (VE R 5603 .04)
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