Institución	Facultad de Cs. Físicas y Matemáticas
Disponible desde	Otoño 2007
Cursos Asociados	Otras realizaciones de este Curso
Objetivos	El objetivo principal es familiarizar a los estudiantes con modelos de dispersión atmosférica, desarrollar algunas habilidades y establecer algunos criterios pertinentes al desarrollo y aplicación de los mismos. Objetivos específicos Al cabo de este curso, los estudiantes deberán ser capaces de: • Clasificar problemas de contaminación según escalas de tiempo y espacio (locales, regionales, globales). • Definir los conceptos de: o tiempo de recambio, tiempo de residencia o emisión, inmisión o circulación ciclónica, anticiclónica, geostrofía o trayectoria (isobárica, isentrópica) o advección, convección, difusión molecular, turbulencia o parametrización o deposición húmeda, seca, en nubes o estratificación térmica, inversión térmica, capa de mezcla o etc. • Identificar los posibles efectos de varios contaminantes, entre ellos, compuestos de azufre y nitrógeno (oxidados y reducidos), ozono, material particulado, metales, etc. • Identificar los términos de las ecuaciones de movimiento y energía de la atmósfera • Aplicar la aproximación de balance hidrostático y geostrofía • Identificar los términos y resolver la ecuación de continuidad en casos particulares • Resolver sistemas de ecuaciones para familias químicas en casos particulares • Estimar tiempos de recambio con respecto a procesos de deposición • Aplicar modelos gaussianos simples (penachos vs. estabilidad atmosférica) • Aplicar modelos de caja simples • Identificar las características de los modelos de escala: • urbana • regional • global • Describir y analizar parametrizaciones de procesos de dispersión en modelos • Establecer criterios de elección de modelos ante problemas particulares • Definir metodologías de validación de modelos de dispersión atmosférica
Descripción	La atmósfera es un sistema dinámico extraordinariamente complejo cuyo estudio a través de modelos numéricos sólo pudo ser abordada, en forma práctica, en la segunda mitad de este siglo. La modelación atmosférica estuvo dominada en sus inicios por el desarrollo de modelos de predicción del tiempo, un área que aún ocupa la atención de buena parte de la comunidad científica. Hace un poco más de dos décadas se hizo evidente que la modelación atmosférica habría de incorporar las características químicas y las interacciones de los elementos químicos con el sistema dinámico. Esto no obedecía sólo a un interés puramente académico de entendimiento del sistema atmosférico, sino que a la evidencia creciente de que las actividades industriales, agrarias y de otro tipo estaban afectando nuestro medio ambiente. Hoy en día, la modelación atmosférica es una herramienta indispensable a la hora de evaluar y ponderar el cómo de un desarrollo sustentable, desde la escala urbana hasta la escala global. Chile está enfrentando una creciente demanda de conocimientos y tecnologías para abordar problemas tales como la contaminación del aire en zonas urbanas y aledañas, la contaminación del aire en torno a centros industriales, etc.. Acorde a lo anterior, la formación de científicos y tecnólogos debe incluir, entre otros, los elementos básicos de las herramientas de modelación atmosférica orientadas a la dispersión de contaminantes. En este contexto, se propuso el curso descrito a continuación. Este curso aborda temas de modelación atmosférica, familiarizando a los estudiantes con modelos de dispersión atmosférica y desarrollando algunas habilidades y estableciendo algunos criterios pertinentes a la implementación y la aplicación de los mismos. CONTENIDOS • Clasificación y caracterización de problemas de dispersión según escalas de tiempo y espacio • Ecuaciones de movimiento y energía para la atmósfera (ecuación hidrostática, geostrofía, etc.) • Sistemas de circulación atmosféricos (globales, sinópticos, locales) • Procesos de dispersión y mezcla atmosférica • Descripción de procesos de dispersión en referentes Eulerianos y Lagrangianos (Ecuación de continuidad) • Fuentes y sumideros químicos y su tratamiento en modelos • Emisiones de distintos contaminantes y su modelación • Sumideros por procesos de deposición • Modelos de dispersión • Generalidades • gaussianos • modelos de caja • modelos a escala urbana • modelos regionales • modelos globales • Validación de modelos
Metodología	Se impartirán clases en las cuales los contenidos serán abordados en forma general. Guías de ejercicios y trabajo de investigación propio de los estudiantes estimularán un aprendizaje más profundo de los tópicos discutidos en las clases. Ejercicios computacionales serán implementados en la medida que haya recursos computacionales disponibles. La dedicación en tiempo por parte de los alumnos se estima en ocho (9) horas semanales de trabajo. Tres (3) horas semanales de clases, una (1) hora semanal de ejercicios y controles de lectura y cuatro (5) horas semanales de trabajo personal.
Evaluación	La evaluación se realizará a través: • ejercicios y controles de lectura o tareas (30%) . • presentación (oral y escrita) de un proyecto de investigación durante tres semanas (40%) • un examen escrito (30%) La ponderación de cada una de estas actividades para la evaluación final se indica porcentualmente entre paréntesis.
Horario	Jueves 16-19, cátedra Lunes 18-20, auxiliar
Comentarios	BIBLIOGRAFÍA • Brasseur, G. P. , a. B. Khattatov, and S. Walters, 1999: Modeling, in Atmospheric Chemistry and Global Change, edited by G. Brasseur, a. J. Orlando, and G.Tyndall, Oxford University Press, Oxford. • Gallardo, L., 2006. Trazas atmosféricas y su modelación. Capítulo 4, en Contaminación atmosférica urbana, Morales et al (Eds). Editorial Universitaria. • Graedel, T. & Crutzen, P., 1993: Atmospheric Change: An Earth system perspective. AT& T. W.H. Freeman and Company, New York. • Granier et al, 2003. Modeling. In “The Changing Atmosphere: An Integration and Synthesis of a Decade of Tropospheric Chemistry Research”. Brasseur et al (Eds). Springer-Verlag (ISBN: 3-540-43050-4). • Jacobson, M. 1999: Fundamentals of atmospheric modeling, Cambridge University Press, Cambridge. • Rodhe, H., 2000: Modeling Biogeochemical Cycles, en Earth System Science: from biogeochemical cycles to global change. Vol. 72 en International Geophysics Series. Jacobson et al., editores. Elsevier Ltd. • Seinfeld, J. y Pandis, S., 1998. Atmospheric Chemistry and Phyics. From Air pollution to climate change, J. Wiley and Sons, Inc. • Zannetti, P., 1990: Air pollution modeling. Theories, computational methods and available software. Computational Mechanics Publications. • Literatura especializada
Programa del Curso	Aún no ha subido el programa
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