SIMULACIÓN METEOROLÓGICA ANUAL CON ELEVADA RESOLUCIÓN ESPACIAL PARA APLICACIONES DE CALIDAD DEL AIRE

Autores/as

  • Oriol Jorba Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación C/Jordi Girona, 31, 08034 Barcelona
  • Pedro Jiménez Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación C/Jordi Girona, 31, 08034 Barcelona
  • Pedro Jiménez Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación C/Jordi Girona, 31, 08034 Barcelona

Resumen

Durante las dos últimas décadas se ha realizado un avance muy significativo en la predicción meteorológica del tiempo (p.e., Lalaurette et al. 2005). La mejora en los recursos computacionales y el desarrollo de nuevos modelos que resuelven la dinámica atmosférica y la física del aire ha conducido hoy en día a la posibilidad de disponer de herramientas con una potencialidad muy elevada. Hasta el momento los modelos numéricos de pronóstico mesoescalares se han aplicado a resoluciones medias no superiores a 10-7 km con configuraciones hidrostáticas. El incremento de los recursos computacionales, y la mejora de estos modelos permite hoy en día plantearse la aplicación de los mismos como modelos no-hidrostáticos a resoluciones de trabajo elevadas (5-1km) y poder así modelar la evolución del estado atmosférico con un grado de detalle muy elevado. La dinámica atmosférica posee un papel crítico en los problemas de calidad de aire de una región, como es el caso de la Península Ibérica. La meteorología rige varios procesos atmosféricos que controlan o tienen una influencia elevada en la evolución de las emisiones, la concentración de las especies químicas, aerosoles y material particulado en la atmósfera. Estos procesos incluyen el transporte vertical, la advección, la dispersión turbulenta, la convección y la deposición seca y húmeda en superficie (Seamann, 2000). Sin embargo, los campos meteorológicos que se aportan a los modelos de calidad del aire pueden contener elevadas incertidumbres que afectan adversamente a las simulaciones del modelo de calidad del aire. Es por eso que es importante profundizar en la capacidad de los modelos meteorológicos en describir la evolución de la atmósfera con un elevado grado de detalle. Con la intención de analizar la calidad del aire de la Península Ibérica y del nordeste peninsular (zona geográfica de Catalunya) con elevada resolución espacial (2 km) se ha planteado la realización de una simulación numérica de la calidad del aire del año 2004 completo. Para ello, el primer paso consiste en la modelización meteorológica del año con elevada resolución. En esta comunicación se presentan los resultados de esta simulación, analizando las capacidades del modelo utilizado para trabajar con alta resolución horizontal.

Citas

Dudhia, J., 1993: A non-hydrostatic version of the Penn StateNCAR mesoscale model: Validation tests and simulation of an Atlantic cyclone and cold front. Mon. Wea. Rev., 121, 1493-1513. Jiménez, P., Jorba, O., Parra, R., Baldasano, J.M., 2005a. Influence of high-model grid resolution on photochemical modeling in very complex terrains. International Journal of Environment and Pollution, 24, Nos. 1/2/3/4, 180-200. Jorba, O., 2005: Simulación de los campos de viento de la zona geográfica de catalunya con alta resolución espacial para las situaciones meteorológicas típicas. Tesis doctoral. Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona. Lalaurette, F., J. Bidlot, L. Ferranti, A. Ghelli, F. Grazzini, M. Leutbecher, J -E. Paulsen and P. Viterbo, 2005: Verification statistics and evaluations of ECMWF forecasts in 2003-2004. ECMWF Tech. Memo. 463. Michalakes, J., J. Dudhia, D. Gill, T. Henderson, J. Klemp, W. Skamarock, and W. Wang: The Weather Research and Forecast Model: Software Architecture and Performance. Proceedings of the Eleventh ECMWF Workshop on the Use of High Performance Computing in Meteorology. Eds. Walter Zwieflhofer and George Mozdzynski. World Scientific, 2005, pp 156 – 168.

Pielke, R.A., 1984: Mesoscale Meteorological Modeling. Orlando, Academic Press, 611 pp. Salvador, R., 1999: Análisis y modelización de los procesos atmosféricos durante condiciones de brisa en la costa mediterránea occidental: Zona Castellón. Tesis Doctoral, Universitat Politècnica de Catalunya. Seaman, N.L., 2000. Meteorological modeling for air quality assessments. Atmos. Environ., 34, 2231-2259. Skamarock, W. C., J. B. Klemp, J. Dudhia, D. O. Gill, D. M. Barker, W. Wang, and J. G. Powers, 2005: A description of the Advanced Research WRF Version 2. NCAR Tech Notes468+STR

Stenger, R.A., 2000: Sensitivity studies on a limited area mesoscale model: an examination of lateral boundary placement, grid resolution and nesting type. Air Force Institute of Technology, Thesis for the degree of Master of Science in Meteorology, 215 pp. Toll, I., Baldasano, J.M., 2000. Modeling of photochemical air pollution in the Barcelona area with highly disaggregated anthropogenic and biogenic emissions. Atmospheric Environment 34, 19, 3060-3084. White, B.G., Paegle, J., Steenburgh, W.J., Horel, J.D., Swanson, R.T., Cook, L.K., Onton, D.J., y J.G. Miles, 1999: Short-term forecast validation of six models, Wea. Forecasting, 14, 84108.

Descargas

Publicado

2020-03-14