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28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 1 Modelamiento de Dispersión de Contaminantes Atmosféricos Ing. CIP Gonzalo Rosado Ruiz Consultor Ambiental Módulo IV: AERSURFACE / AERMET (Primera Parte) http://qualityamb.com.br/wp-content/uploads/2016/12/AERMOD_VIX.gif 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET TEMARIO MÓDULO III Conceptos Básicos: ✓Conceptos claves: Sistema AERMET, AERSURFACE ✓Ejemplo práctico ✓Tarea domiciliaria 3 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 4 Conceptos claves: AERMET View AERMET View es la interfaz de Lakes Environmental para el preprocesador meteorológico AERMOD de la EPA de EE. UU., AERMET. El programa AERMET procesa previamente los datos meteorológicos en un formato adecuado para su uso por el modelo de dispersión de aire AERMOD. AERMET View lo guía a través de sencillos pasos para preparar sus datos meteorológicos dentro y fuera del sitio para usar con AERMOD. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 5 Conceptos claves: AERMET View El programa AERMET es un preprocesador meteorológico que organiza y procesa los datos meteorológicos disponibles en un formato adecuado para el modelo de dispersión de aire AERMOD. Hay tres etapas para procesar los datos. ✓ La primera etapa extrae datos meteorológicos para evaluar la calidad de los datos a través de una serie de controles de evaluación de calidad. ✓ La segunda etapa combina todos los datos disponibles por períodos de 24 horas y los escribe en un solo archivo intermedio. ✓ La tercera y última etapa lee los datos meteorológicos combinados y estima los parámetros necesarios de la capa límite para los cálculos de dispersión por parte de AERMOD. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 6 Conceptos claves: AERMET View AERMET crea dos archivos para AERMOD: ✓ Archivo de superficie: un archivo de estimaciones de parámetros de capa límite por hora. (*.SFC) ✓ Archivo de perfil: un archivo de observaciones de niveles múltiples de velocidad y dirección del viento, temperatura y desviación estándar de los componentes fluctuantes del viento. (*.PFL) Datos de Superficie (por horas) Datos del perfil vertical (nivel superior del aire) Definición de sectores AERMET Archivo de Superficie *.SFC Archivo de Perfil *.PFL 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 7 Conceptos claves: AERMET View AERMET View admite varios formatos de archivo diferentes. La siguiente es una representación esquemática de las entradas de datos cumplidos necesarias para ejecutar AERMET. Reportado en GMT (el resto de formatos se encuentran en tiempo local estándar – LST) Archivo más común Formato de la NOAA Reportados en GMT 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 8 Conceptos claves: AERMET View Datos de Superficie Los parámetros mínimos para el archivo de datos de superficie por hora son: ✓ Cobertura de nubes (en décimas) ✓ Temperatura de bulbo seco ✓ Dirección del viento ✓ Velocidad del viento Debe tener todos los parámetros anteriores para que el modelo AERMOD acepte sus datos meteorológicos pre- procesados. Aunque algunas estaciones de referencia no miden la cobertura de nubes, este es un parámetro obligatorio para AERMOD y debe estar presente en sus datos cumplidos. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Anemometer_weather_station_clip.gif 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 9 Conceptos claves: AERMET View Datos del Perfil Vertical (Upper Air Data) Son datos meteorológicos obtenidos de instrumentación con globos aerostáticos que proporciona información sobre presión, temperatura, humedad y viento, en alturas superiores y alejadas de la superficie terrestre. Proporciona información sobre la estructura vertical de la atmósfera. Esto incluye la altura, la presión, la temperatura del bulbo seco y la humedad relativa. La mayoría de los países del mundo tienen un programa de observación del perfil vertical atmosférico con estaciones de sondeo. https://www.sciencefriday.com/wp-content/uploads/2017/08/ballooningproject.gif?w=500&h=331&crop=1 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 10 Conceptos claves: AERMET View SECTORES (Aersurface) Las características de la superficie en el sitio de medición influyen en las estimaciones de los parámetros de la capa límite. Estas influencias se cuantifican a través del albedo (r), la relación de Bowen (Bo) y la longitud de la rugosidad de la superficie (Z0). A fin de que puedan ser mejor cuantificadas estas características, se debe especificar la frecuencia con la que cambian estas características (anual, estacional o mensual) y el número de sectores diferentes. Se definen los sectores alrededor de la estación meteorológica especificada. Un mínimo de 1 y un máximo de 12 sectores (no menor a 30° por cada sector) pueden ser especificados en el AERMET. Imagen extraída de Google Earth Pro 7.3.3.7699 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 11 Ejemplo práctico Seleccionamos y hacemos doble click en el ícono de AERMET VIEW 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 12 Ejemplo práctico Damos click en “NEW” para crear un nuevo proyecto de AERMET 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 13 Ejemplo práctico Creo mi proyecto de AERMET VIEW en mi carpeta correspondiente a mi grupo (en la PC compartida). Carpeta: EJEMPLO_MODULO_2 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 14 Ejemplo práctico Seleccionamos el icono de SURFACE, este se divide en 3 tablas: • Hourly surface data • ASOS 1-Minute • QA surface variables 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 15 Ejemplo práctico En la tabla Hourly surface data, seleccionamos el menú desplegable de Format y seleccionamos el formato SAMSON En seguida seleccionamos la ruta del archivo con la data meteorológica de la superficie Carpeta: Datos_Mod_3 Archivo: 23044_90.sam 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 16 Ejemplo práctico Una vez ingresado el archivo, verificamos los datos de la estación (ubicación y zona horaria del reporte del modelo) 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 17 Se procede a asignar el rango de tiempo en que se desea correr el modelo IMPORTANTE: El rango de tiempo en el que se va a correr el modelo debe ser igual o estar contenido en el rango de tiempo de la data meteorológica superficial y la data meteorológica vertical. Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 18 En la pestaña QA Surface Variables, verificamos la descripción, valores, unidades y los indicadores faltantes para todas las variables ingresadas. Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 19 Seleccionamos el icono de UPPER AIR, el cual para la primera pestaña (Upper Air Data) se divide en 4 tablas: ▪ Mode ▪ Upper Air data file ▪ Upper Air station information ▪ Upper Air station location. Ejemplo práctico En la tabla Mode, seleccionamos la opción Standard AERMET, luego seleccionamos en la tabla Upper Air data file, en el menú desplegable de Format la FSL (NOAA) http://esrl.noaa.gov/raobs/ Archivo: 23044_90.ua ◦ Nota: si seleccionamos la opción UPPER AIR ESTIMATOR (propio del software ARMOD VIEW), el software estimará los datos de altitud necesarios en función del archivo de datos de superficie previamente ingresados. http://esrl.noaa.gov/raobs/ 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 20 Ejemplo práctico http://www.weblakes.com/support/resources/WorldQualityADM3.pdf Upper Air Estimator: esta es una opción AERMET que no es de la USEPA. Esta opción le permite pre-procesar sus datos cargados en AERMET sin el uso de datos reales del Upper Air. Esta opción estima los datos del Upper Air a partir de los datos de superficie por hora. La estimación fue desarrollada por Lakes Environmental y está diseñada para permitir que, quienes no tienen acceso a los datos del aire superior, puedan ejecutar el programa AERMET de la USEPA. Siempre que sea posible,debe optar por utilizar los datos reales del Upper Air. Para obtener más información sobre el Upper Air Estimator, consulte el documento “Efectos de calidad de datos en todo el mundo sobre los modelos de dispersión de aire regulatorio de corto alcance de PBL”: http://www.weblakes.com/support/resources/WorldQualityADM3.pdf 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 21 Ejemplo práctico En la pestaña QA Surface Variables, verificamos la descripción, valores, unidades y los indicadores faltantes para todas las variables ingresadas. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 22 Ejemplo práctico SECTORES Se da click en el ícono de SECTORS; se indica la altura de la estación meteorológica (en metros) y las demás opciones se dejan por default. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 23 Ejemplo práctico SECTORES Se da click en el ícono de SECTORS; se indica la altura de la estación meteorológica (en metros) y las demás opciones se dejan por default. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 24 Ejemplo práctico SECTORES Se ubica la pestaña Sectors (Surface) para definir los parámetros del terreno que influenciarán el comportamiento de la capa límite. Antes de definir las áreas y sus características, se ubica el área a definir, presionando el botón EXPORT 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 25 Ejemplo práctico En el Google Earth se ubicará la estación meteorológica de superficie, en la cual se traza un círculo de radio de 3 km así como donde se realizó el monitoreo del perfil vertical atmosférico, mediante Radiosonda. SECTORES 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 26 Ejemplo práctico SECTORES Luego de visualizar las características del entorno a evaluar, se define el número de sectores. Posteriormente se asignan sus características de cada sector de acuerdo al LAND USE TYPE. Finalmente se asigna el período de tiempo a evaluar (Anual / Estacional / Mensual) 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 27 Ejemplo práctico SECTORES 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 28 Ejemplo práctico CORRER EL MODELO AERMET (RUN) Se da click en el ícono de RUN. Inmediatamente se visualizará una ventana que incluye el estatus del proyecto, así mismo nos muestra los archivos que se generarán del modelo meteorológico, tanto a nivel superficial (*.SFC) como a nivel vertical (*.PFL). DAR CLICK EN RUN 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 29 Ejemplo práctico CORRER EL MODELO AERMET (RUN) El Software correrá el modelo meteorológico hasta llegar a la convergencia del mismo; en caso se logre, se emitirá un mensaje de finalización exitosa, con la disponibilidad de revisar los archivos de Superficie y el del Perfil Vertical generados. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 30 Ejemplo práctico PASOS FINALES Dando click en el ícono OUTPUT se tendrá acceso a la data contenida en los archivos SURFACE y PROFILE. Pueden revisarse a continuación. 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 31 Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 32 Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 33 Ejemplo práctico USO DEL WRPLOT Dando click en el ícono WRPLOT podrá generar un procesamiento adicional de la data meteorológica superficial horaria 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 34 Ejemplo práctico USO DEL WRPLOT Dando click en el ícono WRPLOT podrá generar un procesamiento adicional de la data meteorológica superficial horaria 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 35 Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 36 Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 37 Ejemplo práctico 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET USO DEL PROCESADOR AERMET TALLER DOMICILIARIO a) Reúnanse virtualmente en grupo b) Opciones para el Taller: ❑ Opción 01: Reproducir el ejemplo desarrollado en clase con data de estaciones meteorológicas disponibles en USA, para cuatro (04) ciudades diferentes. La data disponible se encuentra en: http://www.webmet.com/met_data.html ❑ Opción 02: Plantear un (01) caso local (Perú) para pre-procesar data meteorológica; se puede usar la opción de Lakes si se carece de data del perfil vertical, pero en lo posible usar data real. 38 c) En ambos casos, se debe presentar un reporte, donde incluyan los pantallazos de cada parte del proceso + la rosa de vientos + pantallazos del Google Earth. http://www.webmet.com/met_data.html 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET REFERENCIALES ▪ AERMODView,User Guide. © 2001-2015 Lakes Environmental Software. All rights reserved. ▪ AERMET View, Help File. © 2001-2015 Lakes Environmental Software. All rights reserved. 39 MUCHAS GRACIAS Ing. CIP Gonzalo Rosado Ruiz gonzalo.rosado.ruiz@gmail.com +51 910470299 https://www.linkedin.com/in/gonzalo-n%C3%ADkolas-martell-rosado-ruiz-62b11220/ 28/09/2022 Módulo IV - Sistema AERSURFACE / AERMET 40 mailto:gonzalo.rosado.ruiz@gmail.com https://www.linkedin.com/in/gonzalo-n%C3%ADkolas-martell-rosado-ruiz-62b11220/
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