Un esquema de alto orden en tiempo para la modelización 3-D del transporte de contaminantes en la atmósfera

Abstract

En este trabajo se propone un modelo en 3-D para el transporte de contaminantes en la atmósfera. Se consideran las ecuaciones de convección-difusión-reacción, desarrollando en particular, un modelo lineal de oxidación e hidrólisis de los óxidos de azufre y nitrógeno liberados en la capa superficial. El fenómeno convectivo es principalmente producido por un campo de viento que es obtenido mediante un modelo de masa consistente. El proceso de deposición seca viene definido por la velocidad de deposición, que se considera proporcional al grado de absorción de la superficie y constante a lo largo del flujo vertical. En el modelo aparece en forma de condiciones de contorno. En cambio, la deposición húmeda es simulada como fuente externa utilizando el coeficiente de lavado. La resolución numérica pasa por transformar el problema mediante un sistema de coordenadas conformes al terreno, que permite trabajar con un dominio más sencillo de mallar y conduce a un alto grado de consistencia para esquemas en diferencias finitas. Aquí se presenta una discretización de alto orden en el tiempo de las ecuaciones de convección-difusión-reacción desarrollada siguiendo la técnica de Lax-Wendroff.