Altura de la capa de mezcla : caracterización experimental y aplicación de un modelo meteorológico para el estudio de su evolución diurna

Abstract

La altura de la capa de mezcla es un parámetro esencial en los estudios de dispersión de la contaminación atmosférica al representar el volumen de aire disponible para la dispersión y transporte de los vertidos contaminantes. El estudio que forma parte de esta memoria ha abarcado dos vías de investigación. La primera de ellas, ha estado dedicada al estudio experimental de la capa de mezcla, basado en el análisis de los resultados obtenidos en campañas de medida en la cuenca de Madrid. Dicho estudio ha permitido aumentar el conocimiento de cómo se desarrolla, de que forma profundiza y evoluciona este parámetro en función de diferentes escenarios meteorológicos, que abarcan desde las condiciones fuertemente convectivas representadas por la baja térmica peninsular, hasta las asociadas a situaciones episódicas invernales relativas a condiciones anticiclónicas persistentes y estacionarias. Así mismo, el estudio experimental ha permitido desarrollar un modelo de regresión que reproduce la evolución diurna completa de la capa de mezcla, sin ninguna discontinuidad, de carácter temporal. La via de investigación teórica surgió de la necesidad de encontrar en las formulaciones matemáticas, la manera de reproducir lo que experimentalmente había sido descubierto y analizado con anterioridad. El cálculo de espesor de mezcla y su evolución diurna mediante una parametrización específica basada en intercambios energéticos entre la superficie terrestre y la atmósfera ha sido discutido, modificado y mejorado dentro del contexto del código CALMET, un modelo meteorológico de diagnostico perteneciente a la EPA(Environmental Protection Agency ) de los EE.UU. La inclusión de una parametrización especifica para el periodo de crecimiento del espesor de mezcla, ha disminuido las diferencias entre los valores experimentales y los simulados por el modelo, mejorando los resultados considerablemente. Por último, en esta memoria, se han presentado los primeros resultados sobre este parámetro a escala peninsular. Dichos resultados han puesto de manifiesto la compleja estructura espacial de la capa de mezcla desarrollada sobre nuestros suelos, en ocasiones excesivamente simplificada en estudios regionales europeos