Modelado de la distribución regional de NO2 y O3 troposférico en Mendoza utilizando WRF/Chem

RAFAEL P. FERNANDEZ; FERNANDO H. CASTRO; DAVID G. ALLENDE; PABLO G. CREMADES; S. ENRIQUE PULIAFITO

Cordoba, Argentina

Congreso; XII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas (AAIFQ)

 El estudio de la química atmosférica regional requiere de la implementación de complejos modelos de mesoescala que resuelvan de manera acoplada la interacción entre la química y la meteorología. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el modelado de la calidad de aire regional en Mendoza utilizando el modelo WRF/Chem, el cual fue modificado para incluir las características locales de la región de cuyo. En particular se analizó la distribución regional de O3 y NO2 troposféricos, los cuales fueron monitoreados en 3 campañas con sensores pasivos en distintos puntos estratégicos ubicados a las afueras de la ciudad. Los objetivos planteados para realizar el trabajo fueron: i) configurar localmente el modelo WRF/Chem para determinar el área de influencia de las emisiones provenientes de la ciudad de mendoza; ii) utilizar los campos meteorológicos de alta resolución de WRF/Chem para determinar las trayectorias de las masas de aire en una escala regional; iii) determinar la distribución espacio-temporal de los contaminantes primarios y secundarios; y iv) realizar campañas de monitoreo con sensores pasivos para validar el modelo. Para realizar el modelado computacional se modificó la configuración global del modelo WRF/Chem de forma tal de representar correctamente la compleja orografía local (elevación de terreno SRTM3), caracterizar los tipos y usos de suelo en la región (LULC), e incorporar datos de emisión de contaminantes globales (RETRO y EDGAR) y locales (GEAA). El área de estudio considerada abarcó un dominio espacial de 160 km × 200 km centrado en la ciudad de Mendoza, con una resolución espacial de 4 km y 27 niveles de altura. Los resultados muestran que en Mendoza existe una circulación SO-NE tipo “valle-montaña” dada por la presencia de la precordillera, la cual afecta directamente el transporte de contaminantes. Los mayores valores de [O3] se encuentran localizados al O-SO de la ciudad, aumentando los valores a medida que se asciende sobre la precordillera. El valor máximo promedio diario de O3 alcanza 102,8 mg m-3, casi 3 veces mayor que los valores encontrados en el centro de la ciudad. Por el contrario, la [NO2] es máxima en el centro de la ciudad, pero no supera los 5 mg m-3 en los puntos donde la [O3] es máxima, indicando que la formación de O3 no estaría límitada por VOCs sino por NOx. El análisis de los resultados permite concluir que en Mendoza la circulación regional provoca que durante el día las masas de aire enriquecidas en contaminantes primarios asciendan sobre el pedemonte, por lo que los máximos de concentración de ozono fotoquímico se encuentren a mayores alturas. Los vientos vespertinos transportan los contaminantes hacia el NE, pero la ausencia de radiación durante la noche imposibilita la generación de O3. Cabe mencionar que el incremento en la resolución espacial de las bases de datos incluidas en WRF/Chem es indispensable para realizar un modelado preciso en regiones topográficamente complejas.