El documento describe los diferentes tipos de modelos matemáticos utilizados para modelar la calidad del aire, incluyendo modelos eulerianos, modelos lagrangianos y modelos gaussianos. Explica que los modelos eulerianos representan la clase más sofisticada al describir el movimiento y transformación química de los contaminantes, mientras que los modelos lagrangianos y gaussianos se enfocan en el transporte de contaminantes a grandes distancias y desde fuentes puntuales respectivamente. Finalmente, concluye que los modelos matemáticos son una her

1. Modelación deModelación de
Calidad del AireCalidad del Aire
• Lozada Castillo IrisLozada Castillo Iris
• Verastegui ClaudiaVerastegui Claudia
• Rojas Rojas WillyRojas Rojas Willy

2. Composición de la atmósfera
Aire que respiramos
Capa de protección
(Capa donde se encuentra
“la capa de ozono”)

3. El aire en su estado más puro
contieneEl aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000
millones de toneladas que rodea la Tierra, de las su composición es la
siguiente:
Componente Concentración aproximada
1. Nitrógeno (N) 78.03% en volumen
2. Oxígeno (O) 20.99% en volumen
12.Vapor de Agua (H2O) Variable

4. Pero además en su estado natural
es posible encontrar
3. Dióxido de Carbono (CO2) 0.03% en volumen
4. Argón (Ar) 0.94% en volumen
5. Neón (Ne) 0.00123% en volumen
6. Helio (He) 0.0004% en volumen
7. Criptón (Kr) 0.00005% en volumen
8. Xenón (Xe) 0.000006% en volumen
9. Hidrógeno (H) 0.01% en volumen
10.Metano (CH4) 0.0002% en volumen
11.Óxido nitroso (N2O) 0.00005% en volumen
12.Ozono (O3) Variable
13.Partículas Variable

5. Aire limpio Aire Sucio
Contaminación

6. Contaminantes criterio
Monóxido de carbono (CO)
Óxidos de azufre (SOx )
Óxidos de nitrógeno (NOx )
Ozono (O3 )
Plomo(Pb)
Material particulado

7. MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
• El modelado, permite prever
escenarios futuros de acuerdo a los
datos presentes.
• Requiere conocimientos
meteorológicos, datos de calidad de
aire y los resultados proveniente de
un inventario de emisiones.

8. Modelado
Ejemplo de un
modelado
En la Zona
Metropolitana del
Valle de México

9. • Basados en datos meteorológicos e
información de las fuentes de emisión
tales como tasas de emisión y
parámetros de chimenea.
• Los modelos de calidad del aire usan
técnicas matemáticas y numéricas
para simular los procesos físicos y
químicos que afectan a los
contaminantes en su dispersión y
transformación en la atmósfera.
• Finalmente, generan como resultado

10. • La aplicación de un modelo es una
tarea compleja que demanda la
integración sistemática de una gran
cantidad de información generada por
diferentes fuentes, tales como:
inventario de emisiones,
meteorología, topografía, uso de
suelo, etc.
• Sin embargo, es una potente
herramienta de análisis, cuya
aplicación va desde la evaluación de
estrategias de control de emisiones,

11. • Por la forma en que plantean las
ecuaciones que describen el
comportamiento de los
contaminantes en la atmósfera, se
puede clasificar a los modelos
matemáticos de calidad del aire
como:
• MODELOS EULERIANOS

12. • Los Modelos Eulerianos representan
la clase más sofisticada de modelos
atmosféricos.
• Describen el movimiento y
transformación química de los
contaminantes en la atmósfera.
• Utilizan un sistema de coordenadas fijo
con respecto a la tierra.
• La región a modelar se puede dividir en
celdas o cajas, tanto horizontal como
verticalmente.
• La concentración de los contaminantes

13. • La aplicación de estos modelos
resulta más conveniente cuando
existen patrones complejos de
emisión y/o cuando los procesos de
transformación química juegan un
papel relevante en la generación y
destino de los contaminantes. En
general, cuando se cuenta con
información suficientemente
detallada sobre el inventario de
emisiones, la calidad del aire y la
meteorología, estos modelos pueden

14. • Los Modelos Lagrangianos se
caracterizan por hacer uso de un
sistema de referencia que se ajusta al
movimiento atmosférico. Es decir, las
emisiones, reacciones, deposición y
mezclado de los contaminantes se
analizan para un volumen de aire que
va cambiando su posición de acuerdo
con la velocidad y dirección del
viento –y no para una región entera
como en los eulerianos.

15. • En los modelos de trayectoria se
define una columna hipotética de
aire que se desplaza bajo la
influencia de los vientos dominantes
y se asume que no hay intercambio
de masa entre la columna y sus
alrededores, excepto por las
emisiones que ingresan a la columna
por la base durante su recorrido. La
columna se mueve continuamente de
tal forma que el modelo estima la
concentración de los contaminantes

16. • Su aplicación es recomendable
en evaluaciones de calidad del
aire que consideren el transporte
a grandes distancias, para
modelar el comportamiento de
masas individuales de aire e
incluso para evaluar la calidad
del aire en casos en los que
existan limitaciones de
información para caracterizar las

17. • En los modelos gaussianos se
describe el transporte y mezcla de
los contaminantes asumiendo que
las emisiones presentan (en las
direcciones horizontal y vertical)
una distribución normal o de curva
gaussiana con una concentración
máxima en el centro de la pluma.

18. • Generalmente estos modelos se
aplican para evaluar la dispersión de
contaminantes provenientes de
fuentes puntuales, aunque en
ocasiones también se aplican para
simular emisiones de fuentes de área
y de línea.
• También son aplicados para evaluar
la dispersión de contaminantes
primarios no reactivos, aunque
existen versiones que incluyen en su
formulación consideraciones

19. En conclusión, los modelos
matemáticos de la calidad del aire
son una herramienta de gran
utilidad en la planeación y gestión
de la política ambiental, ya que
permiten predecir los cambios en
las concentraciones ambientales de
distintas especies químicas a lo
largo de un día o periodos mayores
y, como consecuencia de ello
ofrecen la posibilidad de evaluar la
efectividad de diferentes medidas

20. • Algunos ejemplos de
modelos eulerianos son:
• Urban Airshed Model - UAM
• Multiscale Climate Chemistry Model - MCCM
• Comprehensive Air Quality Model with
Extensions – CAMx
• Third Generation Air Pollution Modeling System
- CMAQ
• Regional Acid Deposition Model – RADM
• Entre los modelos de trayectoria se
encuentran:
• California Institute of Technology Model - CIT, versión
de trayectoria
• Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory
Model – HYSPLIT

21. Calidad de AireCalidad de Aire
Muchas gracias