Influência da velocidade de deposição no solo na modelagem multidimensional da dispersão de poluentes atmosféricos
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4681 |
Resumo: | Os poluentes atmosféricos tendem a se depositar sobre a superfície da terra. Por isso é conveniente modificar os modelos de difusão atmosférica para que estes considerem a perda de poluentes por deposição seca. O objetivo do presente trabalho é estudar e analisar a dispersão de poluentes, considerando a velocidade de deposição seca no solo, e o decaimento da concentração nas diferentes classes de estabilidade na Camada Limite Planetária. Nesta dissertação, apresenta-se a resolução da equação de advecção-difusão bidimensional estacionária, que descreve a deposição seca como uma condição de contorno de fluxo não nulo no solo, por meio do ADMM, e a resolução através do GIADMT para a equação tridimensional. Na avaliação do desempenho do modelo bidimensional são utilizados os dados experimentais de Hanford e para a velocidade de deposição uma fórmula sugerida por Arya e estimada por Hanna em 1982. O modelo bidimensional é validado utilizando diferentes parametrizações do coeficiente de difusão vertical e do perfil do vento, considerando condições atmosféricas estáveis. Também são realizadas simulações multidimensionais da dispersão e transporte de poluentes em diferentes classes de estabilidade atmosférica, e o efeito da velocidade de deposição seca no solo é analisada. É possível mostrar que a velocidade de deposição seca tem uma forte influência na dispersão da concentração de poluentes. |
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2019-08-09T14:40:15Z2019-08-09T14:40:15Z2016-02-26RUI, Karine. Influência da Velocidade de Deposição no Solo na Modelagem Multidimensional da Dispersão de Poluentes Atmosféricos. 2016. 96 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Matemá tica) – Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática, Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2016.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4681Os poluentes atmosféricos tendem a se depositar sobre a superfície da terra. Por isso é conveniente modificar os modelos de difusão atmosférica para que estes considerem a perda de poluentes por deposição seca. O objetivo do presente trabalho é estudar e analisar a dispersão de poluentes, considerando a velocidade de deposição seca no solo, e o decaimento da concentração nas diferentes classes de estabilidade na Camada Limite Planetária. Nesta dissertação, apresenta-se a resolução da equação de advecção-difusão bidimensional estacionária, que descreve a deposição seca como uma condição de contorno de fluxo não nulo no solo, por meio do ADMM, e a resolução através do GIADMT para a equação tridimensional. Na avaliação do desempenho do modelo bidimensional são utilizados os dados experimentais de Hanford e para a velocidade de deposição uma fórmula sugerida por Arya e estimada por Hanna em 1982. O modelo bidimensional é validado utilizando diferentes parametrizações do coeficiente de difusão vertical e do perfil do vento, considerando condições atmosféricas estáveis. Também são realizadas simulações multidimensionais da dispersão e transporte de poluentes em diferentes classes de estabilidade atmosférica, e o efeito da velocidade de deposição seca no solo é analisada. É possível mostrar que a velocidade de deposição seca tem uma forte influência na dispersão da concentração de poluentes.The air pollutants tend to deposit on the surface of the earth. Therefore it is appropriate to modify the atmospheric diffusion models so that they consider the loss of pollutants by dry deposition. The objective of this work is to study and analyze the dispersion of pollutants, considering the dry deposition velocity to the ground and the decay of concentration in the different classes of stability in the planetary boundary layer. This dissertation presents the resolution of the two-dimensional stationary advection-diffusion equation, which describes dry deposition as a boundary condition of nonzero flow at the ground level, through ADMM, and the resolution by GIADMT of the three-dimensional equation. In evaluating the performance of the two-dimensional model the data of the Hanford experiment are used as well as a deposition rate formula suggested by Arya, and estimated by Hanna in 1982. The two-dimensional model is validated using different parameterizations of the vertical diffusion coefficient and the wind profile, considering stable atmospheric conditions. Also, multi-dimensional simulations of the dispersion and transport of pollutants in different classes of atmospheric stability are performed, and the effect of dry deposition velocity to the ground is analyzed. Furthermore, it is possible to show that dry deposition rate has a strong influence on the dispersion of the concentration of pollutants.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Modelagem MatemáticaUFPelBrasilInstituto de Física e MatemáticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAModelagem matemáticaDispersão de poluentesequação de advecção difusãoADMMGIADMTPollutant dispersionAdvection-diffusion equationInfluência da velocidade de deposição no solo na modelagem multidimensional da dispersão de poluentes atmosféricosInfluence of deposition velocity to the ground in multidimensional modeling of dispersion of the air pollutantsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/8025185963299489http://lattes.cnpq.br/9884950393500991Costa, Camila Pinto daRui, Karineinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTdissertacao_karine_rui.pdf.txtdissertacao_karine_rui.pdf.txtExtracted texttext/plain171344http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4681/6/dissertacao_karine_rui.pdf.txtcd2aa7fa3630ce1fc2cf24b4d057dc51MD56open accessTHUMBNAILdissertacao_karine_rui.pdf.jpgdissertacao_karine_rui.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1213http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4681/7/dissertacao_karine_rui.pdf.jpg7e7619c87149733ed3050e5829992992MD57open accessORIGINALdissertacao_karine_rui.pdfdissertacao_karine_rui.pdfapplication/pdf1953283http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/4681/1/dissertacao_karine_rui.pdf74478328fd7e5c1d49ab65b4a14731abMD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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