Leccin 6La dispersin de las plumas y elmodelado de la calidad del aire enexterioresMetaExplicar los efectos y estimados de la altura de la chimenea y de la elevacin ydisposicin de la pluma, y dar a conocer los modelos de la calidad del aire en exteriores.ObjetivosAl finalizar esta leccin, podr:1.Definir la elevacin de la pluma y la altura efectiva de la chimenea.2.Nombrar dos caractersticas de la chimenea y del efluente que influyen en laelevacin de la pluma y explicar cmo la afectan.3.Describir dos efectos aerodinmicos alrededor de las chimeneas y los edificios quepueden causar concentraciones elevadas de contaminacin.4.Enumerar cuatro tipos de modelos de calidad del aire en exteriores.5.Identificar la ecuacin gausiana y describir brevemente su funcin.6.Establecer cuatro condiciones para que una pluma sea gausiana.7.Dar un ejemplo de transporte de largo alcance de contaminantes del aire enexteriores.8.Describir brevemente la diferencia entre los modelos de sondeo y los modelosrefinados.IntroduccinLos contaminantes ingresan a la atmsfera de diversas maneras. Por ejemplo, cuando lasplantas se descomponen, liberan metano. Los automviles, los camiones y los autobuses emitencontaminantes por el escape del motor y durante el abastecimiento de combustible. Lascentrales elctricas y los hornos de las viviendas tambin. El tipo de descarga de contaminacin que ha recibido ms atencin es la que se libera desdefuentes puntuales como las chimeneas. Las chimeneas son de diferentes tamaos, puede tratarsede una pequea chimenea en el techo de un edificio o de una chimenea elevada. Su funcin esdescargar los contaminantes a suficiente altura desde la superficie terrestre para que estospuedan dispersarse bien en la atmsfera antes de llegar al suelo. Si bien todas son iguales, laschimeneas ms altas dispersan mejor los contaminantes que las ms pequeas debido a que lapluma tiene que viajar a travs de una capa atmosfrica ms profunda antes de llegar al nivel delsuelo. A medida que la pluma viaja, se extiende y dispersa.Elevacin de la plumaLos gases emitidos por las chimeneas muchas veces son impulsados por abanicos. A medidaque los gases de escape turbulentos son emitidos por la pluma, se mezclan con el aire delambiente. Esta mezcla del aire ambiental en la pluma se denomina arrastre. Durante el arrastreen el aire, la pluma aumenta su dimetro mientras viaja a sotavento. Al entrar en la atmsfera,estos gases tienen un momentum. Muchas veces se calientan y se vuelven ms clidos que elaire externo. En estos casos, los gases emitidos son menos densos que el aire exterior y, por lotanto, flotantes. La combinacin del momentum y la flotabilidad de los gases hace que estos seeleven. Este fenmeno, conocido como elevacin de la pluma, permite que los contaminantesemitidos al aire en esta corriente de gas se eleven a una altura mayor en la atmsfera. Al estaren una capa atmosfrica ms alta y ms alejada del suelo, la pluma experimentar una mayordispersin antes de llegar a este.La altura final de la pluma, conocida como altura efectiva de chimenea (H), es la suma de laaltura fsica de la chimenea (hs) y la elevacin de la pluma (h). En realidad, la elevacin de lapluma se estima a partir de la distancia existente hasta la lnea central imaginaria de la pluma yno hasta el borde superior o inferior de esta (figura 6-1). La elevacin de la pluma depende delas caractersticas fsicas de la chimenea y del efluente (gas de chimenea). La diferencia detemperatura entre el gas de la chimenea (Ts) y el aire ambiental (Ta) determina la densidad de lapluma, que influye en su elevacin. Adems, la velocidad de los gases de la chimenea, que esuna funcin del dimetro de la chimenea y de la tasa volumtrica del flujo de los gases deescape, determina el momentum de la pluma.Figura 6-1.Elevacin de la plumaMomentum y flotabilidadLa condicin de la atmsfera, incluidos los vientos y el perfil de la temperatura a lo largodel recorrido de la pluma, determinar en gran medida la elevacin de la pluma. Doscaractersticas de esta influyen en su elevacin: el momentum y la flotabilidad. La velocidadde salida de los gases de escape emitidos por la chimenea contribuyen con la elevacin dela pluma en la atmsfera. Este momentum conduce el efluente hacia el exterior de lachimenea a un punto en el que las condiciones atmosfricas empiezan a afectar a la pluma.Una vez emitida, la velocidad inicial de la pluma disminuye rpidamente debido al arrastreproducido cuando adquiere un momentum horizontal. Este fenmeno hace que la pluma seincline. A mayor velocidad del viento, ms horizontal ser el momentum que adquirir lapluma. Por lo general, dicha velocidad aumenta con la distancia sobre la superficie de laTierra. A medida que la pluma contina elevndose, los vientos ms fuertes hacen que seincline an ms. Este proceso persiste hasta que la pluma parece horizontal al suelo. Elpunto donde la pluma parece llana puede ser una distancia considerable de la chimenea asotavento. La velocidad del viento es importante para impulsar la pluma. Mientras msfuerte, ms rpido ser el serpenteo de la pluma.La elevacin de la pluma causada por su flotabilidad es una funcin de la diferencia detemperatura entre la pluma y la atmsfera circundante. En una atmsfera inestable, laflotabilidad de la pluma aumenta a medida que se eleva, lo cual hace que se incremente laaltura final de la pluma. En una atmsfera estable, la flotabilidad de la pluma disminuye amedida que se eleva. Por ltimo, en una atmsfera neutral, permanece constante.La pluma pierde flotabilidad a travs del mismo mecanismo que la hace serpentear, elviento. Como se muestra en la figura 6-2, lamezcla dentro de la pluma arrastra el aireatmosfrico hacia su interior. A mayor velocidad del viento, ms rpida ser esta mezcla. Elarrastre del aire ambiental hacia la pluma por accin del viento, le quita flotabilidad muyrpidamente, de modo que durante los das con mucho viento la pluma no se eleva muyalto sobre la chimenea.Figura 6-2.Influencia de la velocidad del viento en el arrastre.Efectos de la fuente en la elevacin de la plumaDebido a la configuracin de la chimenea o a los edificios adyacentes, es posibleque lapluma no se eleve libremente en la atmsfera. Algunos efectos aerodinmicos causados porel modo en el que se mueve el viento alrededor de los edificios adyacentes y de la chimeneapueden impulsar a la pluma hacia el suelo en lugar de permitir que se eleve en la atmsfera.El flujo descendente de la chimenea puede producirse cuando la razn entre la velocidadde salida de la chimenea y la del viento es pequea. En este caso, la presin baja en la estelade la chimenea puede hacer que la pluma descienda detrs de la chimenea. Cuando estosucede, la dispersin de los contaminantes disminuye, lo que puede determinarconcentraciones elevadas de contaminantes inmediatamente a sotavento de la fuente.A medida que el aire se mueve sobre y alrededor de los edificios y otras estructuras, seforman olas turbulentas. Segn la altura de descarga de una pluma (altura de la chimenea),es probable que esta sea arrastrada hacia abajo en esta rea de la estela. Esto se conocecomo flujo descendente aerodinmico o entre edificios de la pluma y puede conducir aconcentraciones elevadas de contaminantes inmediatamente a sotavento de la fuente. Lafigura 6-3 ilustra estos efectos.Figura 6-3.Dos ejemplos de flujo descendenteFrmulas La elevacin de las plumas ha sido tema de estudio durante muchos aos. Las frmulas msusadas son las desarrolladas por Gary A. Briggs. La ecuacin 6-1 incluye una de estas, laque se aplica a las plumas dominadas por la flotabilidad. Las frmulas de la elevacin de lapluma se usan en plumas con temperaturas mayores que la del aire ambiental. La frmulade Briggs para la elevacin de la pluma es la siguiente:1 - 6 Ec.x F 1,6h 3231 Donde: h = Elevacin de la pluma (sobre la chimenea)F = Flujo de flotabilidad (vase a continuacin) = Velocidad promedio del vientox = Distancia a sotavento de la chimenea/fuenteg = Aceleracin debido a la gravedad (9,8 m/s2)V = Tasa volumtrica del flujo del gas de la chimeneaTs= Temperatura del gas de la chimeneaTa= Temperatura del aire ambiental2 - 6 Ec.-

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.| sa sTT T gF ad flotabilid de Flujo VComo se dijo anteriormente, las frmulas de elevacin de la pluma sirven para determinarla lnea central imaginaria de esta. La lnea central est donde se producenlas mayoresconcentraciones de contaminantes. Existen varias tcnicas para calcular lasconcentraciones de contaminantes lejos de la lnea central.En la siguiente seccin se tratan los principios que se deben considerar para obtenerestimados cuantificables de dispersin.Estimados de dispersinComo se mencion en la seccin anterior, las frmulas de la elevacin de la pluma se usan paradeterminar la lnea imaginaria de esta. Si bien la concentracin mxima de la pluma existe enesta lnea central, las frmulas mencionadas no permiten obtener informacin sobre cmovaran las concentraciones de contaminantes fuerade esta lnea central. Se debern efectuar,entonces, estimados de dispersin para determinar las concentraciones de contaminantes en unpunto de inters.Los estimados de dispersin se determinan mediante ecuaciones de distribucin y/o modelos decalidad del aire. Estos estimados generalmente son vlidos para la capa de la atmsfera mscercana al suelo, donde se producen cambios frecuentes de la temperatura y de la distribucinde los vientos. Estas dos variables tienen un importante efecto en la forma de dispersin de lasplumas. Por lo tanto, las ecuaciones de distribucin y los modelos de calidad del airemencionados anteriormente deben incluir estos parmetros.Modelos de dispersin de calidad del aireLos modelos de dispersin de calidad del aire consisten en un grupo de ecuaciones matemticasque sirven para interpretar y predecir las concentraciones de contaminantes causadas por ladispersin y por el impacto de las plumas. Estos modelos incluyen los estimados de dispersinmencionados anteriormente y las diferentes condiciones meteorolgicas, incluidos los factoresrelacionados con la temperatura, la velocidad del viento, la estabilidad y la topografa. Existencuatro tipos genricos de modelos: gausiano, numrico, estadstico y fsico. Los modelosgausianos emplean la ecuacin de distribucin gausiana (vase la discusin sobre distribucingausiana a continuacin) y son ampliamente usados para estimar el impacto de contaminantesno reactivos. En el caso de fuentes de reas urbanas que presentan contaminantes reactivos, losmodelos numricos son ms apropiados que los gausianos pero requieren una informacinextremadamente detallada sobre la fuente y los contaminantes, y no se usan mucho. Losmodelos estadsticos se emplean cuando la informacin cientfica sobre los procesos qumicosy fsicos de una fuente estn incompletos o son vagos. Por ltimo, estn los modelos fsicos,que requieren estudios de modelos del fluido o en tneles aerodinmicos del viento. Laadopcin de este enfoque implica la elaboracin de modelos en escala y la observacin del flujoen estos. Este tipo de modelos es muy complejo y requiere asesora tcnica de expertos. Sinembargo, en el caso de reas con terrenos complejos y condiciones del flujo tambin complejas,flujos descendentes de la chimenea, y edificios altos, esta puede ser la mejor opcin.La seleccin de un modelo de calidad del aire depende del tipo de contaminantes emitidos, de lacomplejidad de la fuente y del tipo de topografa que rodea la instalacin. Algunoscontaminantes se forman a partir de la combinacin de contaminantes precursores. Por ejemplo,el ozono en el nivel del suelo se forma cuando los compuestos orgnicos voltiles (COV) y losxidos de nitrgeno (NOx) actan bajo la accin de la luz solar. Los modelos para predecir lasconcentraciones de ozono en el nivel del suelo emplearan la tasa de emisin de COV y NOxcomo datos de entrada. Adems, algunos contaminantes reaccionan fcilmente una vez que sonemitidos en la atmsfera. Estas reacciones reducen las concentraciones y puede ser necesarioconsiderarlas en el modelo. La complejidad de la fuente tambin desempea un papel en laseleccin. Algunos contaminantes y pueden ser emitidos desde chimeneas bajas sujetas a flujosdescendentes aerodinmicos. Si este es el caso, se debe emplear un modelo que considere elfenmeno. En la dispersin de las plumas y los contaminantes, la topografa es un factorimportante que debe ser considerado al seleccionar un modelo. Las plumas elevadas puedentener un impacto en reas de terrenos altos. Las alturas de este tipo de terrenos puedenexperimentar mayores concentraciones de contaminantes debido a que se encuentran ms cercade la lnea central de la pluma. En el caso que existan terrenos elevados, se debe usar unmodelo que considere este hecho.Distribucin gausianaDe los cuatro tipos de modelos de dispersin mencionados anteriormente, el gausiano, queincluye la ecuacin de distribucin gausiana (ecuacin 6-3) es el ms usado. La ecuacin dedistribucin gausiana emplea clculos relativamente simples, que slo requieren dos parmetrosde dispersin (y y z) para identificar la variacin de las concentraciones de contaminantesque se encuentran lejos del centro de la pluma, D.B. Turner, 1970. Esta ecuacin determina lasconcentraciones de contaminantes en el nivel del suelo sobre la base de las variablesatmosfricas de tiempo promedio (por ejemplo, la temperatura y la velocidad del viento). Por lotanto, no es posible obtener un cuadro instantneo de las concentraciones de la pluma. Sinembargo, cuando se emplean promedios de tiempo de diez minutos a una hora para estimar lasvariables atmosfricas de tiempo promedio necesarias en la ecuacin, se puede asumir que lasconcentraciones de contaminantes en la pluma estn distribuidas normalmente, como se sealaen la figura 6-4.3 - 6 Ec.e eu 2221 -21 -221 -y''+

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.| +

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.|z z yH z H zyzeQ &Donde: = concentracin del contaminante en el nivel del suelo (g/m3)Q = masa emitida por unidad de tiempoy = desviacin estndar de la concentracin de contaminantes en direccin y(horizontal)z = desviacin estndar de la concentracin de contaminantes en direccin z(vertical)u = velocidad del vientoy = distancia en direccin horizontalz = distancia en direccin verticalH = altura efectiva de la chimeneaFigura 6-4.Distribucin gausianaLa distribucin gausiana determina el tamao de la pluma a sotavento de la fuente. La figura 6-5 muestra una representacin esquemtica de la pluma gausiana. El tamao de la plumadepende de la estabilidad de la atmsfera y de su propia dispersin en direccin horizontal yvertical. Los coeficientes de la dispersin horizontal y vertical (y y z, respectivamente) slorepresentan la desviacin estndar de la normal en la curva de distribucin gausiana en lasdirecciones y y z. Estos coeficientes de dispersin, y y z, son funciones de la velocidad delviento, de la cubierta de nubes y del calentamiento de la superficie por el sol. Para ladistribucin gausiana es necesario que el material en la pluma se mantenga. En otras palabras,se debe dejar que el borde de la pluma se refleje desde el suelo sin perder ningunacontaminacin. Adems, la distribucin gausiana y la elevacin de la pluma dependen de que elsuelo sea relativamente plano a lo largo del recorrido. Como se expuso anteriormente, latopografa afecta el flujo y la estabilidad atmosfrica del viento. Por consiguiente, un terrenodesigual debido a la presencia de cerros, valles y montaas afectar la dispersin de la pluma yla distribucin gausiana deber ser modificada.Figura 6-5.Representacin esquemtica de la pluma gausiana Fuente: Turner 1970.Para obtener el modelo de una pluma mediante la distribucin gausiana, es necesario que: La dispersin de la pluma tenga una distribucin normal (esto es, una distribucinacampanada, como se muestra en la figura 6-4) La tasa de emisin (Q) sea constante y continua La velocidad y la direccin del viento sean uniformesLa reflexin total de la pluma se produzca en la superficieClasificaciones de estabilidadComo se seal anteriormente, la estabilidad de la atmsfera depende de la diferencia detemperatura entre una porcin de aire y el aire que la rodea. Por consiguiente, se puedenproducir diferentes niveles de estabilidad segn cun grande o pequea sea la diferencia detemperatura entre la porcin de aire y el aire circundante. Como se describi en la leccin4, la atmsfera puede ser estable, condicionalmente estable, neutra, condicionalmenteinestable o inestable. Sin embargo, para estimar la dispersin y los propsitos del modelo,estos niveles de estabilidad se clasifican en seis clases basadas en cinco categoras develocidad del viento superficial, tres tipos de insolacin diurna y dos tipos de nebosidadnocturna. Estos tipos de estabilidad se denominan clases de estabilidad Pasquill-Gifford,incluidas en el cuadro 6-1. Como puede verse en el cuadro, las estabilidades A, B y Crepresentan las horas diurnas con condiciones inestables. La estabilidad D, los das onoches con cielo cubierto con condiciones neutrales. Las estabilidades E y F, lascondiciones nocturnas estables, y se basan en la cantidad de cobertura de nubes. Porconsiguiente, la clasificacin A representa condiciones de gran inestabilidad y laclasificacin F, de gran estabilidad.Cuadro 6-1. Clave para las categoras de estabilidadViento superficial Insolacin NocheVelocidad (a 10 m)(m/s)Moderada Ligera Cobertura denubes bajas* 4/8Cobertura denubes 3/8< 2 A A-B B - -2-3 A-B B C E F3-5 B B-C C D E5-6 C C-D D D D> 6 C D D D D* Ligeramente cubiertoNota: Se deben asumir clases neutrales D para condiciones de cielo cubierto durante el da o la nocheEn los modelos gausianos, la dispersin de la pluma lejos de la lnea central estrepresentada por los coeficientes de dispersin, y (horizontal) y z (vertical). Ladispersin de la pluma depende de la clasificacin de estabilidad asignada al escenario bajoestudio. La figura 6-6 (a) muestra los valores que los modelos gausianos emplean para ladispersin horizontal segn la clasificacin de la estabilidad y la distancia a sotavento de lachimenea. Como es de suponer, los coeficientes de dispersin horizontal aumentan amedida que las condiciones atmosfricas se hacen menos estables (van de F a A). Demanera similar, la figura 6-6 (b) muestra los valores usados por modelos gausianos paraestimar la dispersin vertical. Si se comparan los dos grficos, se puede observar que laclasificacin de la estabilidad afecta la dispersin vertical ms radicalmente que lahorizontal. Los siguientes grficos de los coeficientes de dispersin se pueden usar a fin deobtener valores para y y z empleados como datos de alimentacin para la ecuacin dedistribucin gausiana.Figura 6-6.Coeficientes de dispersin horizontal y verticalModelos de sondeoPara lugares ubicados a sotavento de la fuente en terrenos relativamente planos, lasconcentraciones de contaminantes se pueden determinar por medio de la ecuacin gausianade distribucin u otra similar. Sin embargo, el uso de modelos computarizados para ladispersin atmosfrica simplifica mucho ms los clculos de la concentracin decontaminantes y permite aplicarlos en escenarios ms complejos. El anlisis de modelospuede darse en dos niveles: un nivel de sondeo y otro refinado.El modelo de sondeo se realiza antes del refinado para obtener un panorama inicial al deltipo de concentracin de contaminantes que se producir debido a una determinada fuente.Consiste en modelos simples que emplean tcnicas y suposiciones de estimacinrelativamente sencillas. Por consiguiente, los resultados son conservadores, e indican que sise ejecuta un modelo refinado, los estimados de la concentracin de contaminantes nodebern ser mayores. El modelado de sondeo generalmente se realiza en primer trmino,con vistas a eliminar cualquier fuente que implicar un problema para la calidad del aire, ono contribuir con esta. En los anlisis de modelado refinado, no es necesario considerarlas fuentes que no representan ningn problema para calidad del aire.Modelo refinadoEl segundo nivel de anlisis es el modelado refinado. Este nivel consiste en clculos msanalticos y complejos. Requiere informacin ms detallada sobre la fuente, las condicionesmeteorolgicas y el terreno, as como mejor nmero de datos de entrada. Mientras que losmodelos de sondeo asumen el peor de los casos para las condiciones meteorolgicas ypresupuestos simplificados sobre el terreno, los refinados incorporan informacin mscompleta sobre el terreno y la fuente, y emplean datos meteorolgicos reales. Al incluirinformacin ms detallada en el modelo, se pueden obtener estimados ms exactos ydescriptivos sobre la concentracin de los contaminantes para las reas que rodean a lafuente.Transporte de largo alcanceLos modelos gausianos se consideran exactos para determinar las concentraciones decontaminantes hasta una distancia de 50 km de la fuente. Sin embargo, debido a diversassituaciones atmosfricas, los contaminantes pueden ser transportados ms all de 50 km.Algunos contaminantes como los compuestos de sulfuro, partculas finas y el ozono, que no seremueven rpidamente de la atmsfera, pueden ser transportados a distancias lejanas. Losmodelos climticos de gran escala y las variables atmosfricas tales como la luz solar y laprecipitacin pueden afectar el transporte de estos contaminantes. Las tcnicas computarizadaspara el anlisis de trayectorias generalmente se usan para analizar el transporte y latransformacin de estas sustancias. Estas tcnicas consideran el flujo de una porcin de airecontaminado.Ejercicios de revisin1.Verdadero o falso? La elevacin de la pluma (h) es la altura a la que se elevan loscontaminantes sobre una chimenea y se mide desde la cima de la chimenea hasta el bordesuperior de la pluma.a. Verdaderob. Falso2.La elevacin de la pluma de una chimenea se produce por:a. El calor y el tipo de contaminanteb. El momentum y la flotabilidadc. La composicin de la chimenead. Ninguna de las anteriores3.Verdadero o falso? La altura efectiva de la chimenea se determina al sumar la elevacin de lapluma a la altura fsica de la chimenea.a. Verdaderob. Falso4.En las ecuaciones de la elevacin de la pluma, el trmino momentum generalmente implica:a. La temperatura del aire ambiental, la velocidad del viento, la temperatura del gas de lachimeneab. La velocidad del viento, la temperatura del gas de la chimenea, el dimetro de la chimeneac. La velocidad del gas de la chimenead. El radio exterior de la chimenea5.Verdadero o falso? En las ecuaciones de la elevacin de la pluma, los factores de flotabilidadsiempre dependen de la diferencia entre la temperatura del gas de la chimenea y la del aireambiental.a. Verdaderob. Falso6. El proceso mediante el cual el aire atmosfrico arrastrado hacia el interior de la pluma semezcla dentro de esta se denomina. La velocidad con la que seproduce este proceso es directamente proporcional a ____________________________ _________________________ .7. Frmulas de elevacin de la pluma como las desarrolladas por Briggs se usan para:a. Plumas ms fras que el aire ambientalb. Plumas ms calientes que el aire ambientalc. Plumas que tienen la misma temperatura que el aire ambientald. Ninguna de las anteriores8. Enumere cuatro tipos de modelos de calidad del aire.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ .9.Cul de las siguientes ecuaciones es la ecuacin gausiana para estimar las concentraciones decontaminantes en el nivel del suelo dentro de una distancia de 50 km a partir de la fuente?

x F 1,6ha.3231

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.|sa sTT T gF-V b.''+

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.| +

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.|

,`

.|221 -21 -221 -ye eu 2 c.z z yH z H zyzeQ &10. Una de las condiciones de la distribucin gausiana es que:a. La fuente emita contaminantes constantementeb. El terreno tenga una distribucin logartmica normalc. La distribucin en la direccin horizontal sea bimodald. Los contaminantes caigan fuera de la pluma inmediatamente despus de la descarga de lafuente11. El sigma y (y) y el sigma z (z) usados en las frmulas de dispersin gausiana se definencomo:a. Presin atmosfrica en los puntos y y zb. Desviaciones estndar de la concentracin de contaminantes en las direcciones horizontal yvertical, respectivamentec. Variaciones de temperatura en las direcciones y y z.d. Ninguna de las anterioresEn las preguntas de la 13 a la 15, indique qu tipo de estabilidad atmosfrica corresponde a cadacategora de estabilidad de Pasquill-Gifford.12. Inestable a. E-F13. Neutro b. A-B-C14. Establec. D15.Cules son los dos niveles de anlisis de los modelos de calidad del aire?16.El transporte de largo alcance de los contaminantes:a. Se estima con los modelos gausianosb. Puede estar influido por los modelos climticos de gran escala, la luz solar y laprecipitacinc. Se analiza a travs de tcnicas computarizadas para estudiar trayectoriasd. Slo b y ce. a, b y c17.Describa la diferencia entre los modelos de sondeo y modelos refinados.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.18.Defina el flujo descendente de la chimenea.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.19.Defina el flujo descendente aerodinmico o del edificio.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.Respuestas del ejercicio de revisin1. b.FalsoLa elevacin de la pluma (h) es la altura a la que se elevan los contaminantes sobre unachimenea y se mide desde la cima de esta hasta la lnea central imaginaria de la pluma en lugardel borde superior de la chimenea.2. b.Momentum y flotabilidadLa elevacin de la pluma de una chimenea se debe al momentum y a la flotabilidad.3. a.VerdaderoLa altura efectiva de la chimenea se determina al sumar la elevacin de la pluma a la alturafsica de la chimenea.4. c.Velocidad del gas de la chimeneaEn las ecuaciones de la elevacin de la pluma el trmino momentum generalmente implica lavelocidad del gas de la chimenea.5. a.VerdaderoEn las ecuaciones de la elevacin de la pluma los factores de flotabilidad siempre dependen dela diferencia entre la temperatura del gas de la chimenea y la del aire ambiental.6. ArrastreVelocidad del vientoEl proceso en el que el aire atmosfrico impulsado hacia el interior de la pluma se mezcladentro esta se conoce como arrastre. La velocidad con la que se produce este proceso esdirectamente proporcional a la velocidad del viento.7. b.Plumas ms calientes que el aire ambientalFrmulas de elevacin de la pluma como las desarrolladas por Briggs se usan para las plumasms calientes que el aire ambiental.8. GausianaNumricaEstadsticaFsicaLos cuatro tipos de modelos de calidad del aire son: gausiano, numrico, estadstico y fsico.''+

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.| +

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.|221 -21 -221 -ye eu 2z z yH z H zyzeQ &La ecuacin anterior es la ecuacin gausiana, que sirve para estimar las concentraciones decontaminantes en el nivel del suelo en una distancia de 50 km a partir de la fuente.10. a.La fuente emite contaminantes constantementeUna de las condiciones de la distribucin gausiana es que la fuente emita contaminantesconstantemente.11. b.Las desviaciones estndar de la concentracin de contaminantes en las direccioneshorizontal y verticalEl sigma y (y) y el sigma 2 (z), usados en las frmulas de dispersin gausiana, se definencomo desviaciones estndar de la concentracin de contaminantes en las direccioneshorizontal y vertical respectivamente.12. b.A-B-CLas categoras de estabilidad Pasquill-Gifford A-B-C representan condiciones atmosfricasestables.13. c.DLa categora de estabilidad D de Pasquill-Gifford representa condiciones atmosfricas neutras.14. a. E-FLas categoras de estabilidad E-F de Pasquill-Gifford representan condiciones atmosfricasestables.15. Modelo de sondeoModelo refinadoEl modelo del nivel de sondeo y el refinado son dos niveles en el anlisis de modelos de lacalidad del aire.9. c.16.d.Slo b y c.El transporte de largo alcance de contaminantes: Puede estar influenciado por modelos climticos de gran escala, la luz solar y laprecipitacin Se analiza a travs de tcnicas computarizadas para estudiar trayectorias17. El modelo en el nivel del sondeo es el primer paso y el modelado refinado el segundo en losanlisis de modelado. El primero emplea tcnicas de estimacin relativamente simples ysuposiciones que tienden a sobreestimar las concentraciones de contaminantes. Los resultadosde los modelos de sondeo pueden indicar si el modelo refinado requiere o no tcnicas mscomplejas.18. El flujo descendente de la chimenea se produce cuando la pluma cae a sotavento detrs de lachimenea. Esto puede suceder cuando la velocidad de salida de la chimenea es pequea enrelacin con la del viento. Las concentraciones elevadas de contaminacin se pueden producirinmediatamente a sotavento de la fuente.19. El flujo descendente aerodinmico o del edificio se puede producir cuando chimeneas bajas seencuentran cerca de edificios. La pluma puede ser impulsada hacia abajo en el rea turbulentade la estela formada por accin del movimiento del aire sobre y alrededor de los edificios. Lasconcentraciones elevadas de contaminacin se pueden producir inmediatamente a sotaventode la fuente.BibliografaDrake, R.L. y otros, 1979. Mathematical Models for Atmospheric Pollutants. EA-1131.Preparado para Electric Power Research Institute.Hanna, S.R. y otros, 1982. Handbook on Atmospheric Diffusion (pp. 2-4). DOE/tic-11223.U.S. Departament of Energy.Pasquill, F. y otros, 1983. Atmospheric Diffusion. Nueva York: John Wiley & Sons.Turner, D.B., 1970. Workbook of Atmospheric Dispersion Estimates. U.S. EnvironmentalProtection Agency (Office of Air Programs).U.S.Environmental Protection Agency. Guideline on Air Quality Models (revisado). EnCode of Federal Regulations Protection of the Environment. 40 CFR 51 Appendix W.Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office.