Antecedentes

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Contenido

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

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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.

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Antecedentes

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

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Antecedentes

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

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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.

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Bajas Costeras

• Tipo A
• Baja costera en Chile central
• Tipo BPF
• Condición prefrontal

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Bajas Costeras

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

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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.

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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.

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Arsénico

• Características principales
• Principales usos
• Dispersión a escala global
• Dispersión a escala regional

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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

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Arsénico

• Principales usos
• 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

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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

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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

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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?

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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?

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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

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Formulación del problema

• Min J c c2 ? E2
• 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)

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Formulación del problema

• Ecuación acoplada
• Termino inestable (delta)
• Difícil de resolver
• Otro camino

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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

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Formulación del problema

• Producto Punto
• ltf,ggt ?? f g d?dT
• Ecuaciones
• Lc ?
• Lci ?i
• L ?c/?t V??c?c

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Formulación del problema
1, xxf 0,

• Funciones de Muestra ?i ?
• Medición ?ilt ?i,cgtltLci,cgt
• ltci,Lcgt ltci, ?gt

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Formulación del problema

• Sea S? lt cigt
• SS? ? S?
• s ? S ? ss? s? , s? ?i ci
• ?jltcj,sgtltcj,s ?gtltcj,s ?gt ?iltcj, cjgt
• ? H ?, con Hij ltcj, cjgt, si H es invertible
• s ? ?i ci H-1 ? c

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Propiedades de s ?

• Es sensible al número de estaciones
• Estimador de norma mínima
• Estima en forma adecuada la posición de la
  fuente.

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Estimacion de s
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Resultados Preliminares

• Retropluma desde Cerrillos