Uma solução da equação difusão-advecção com o termo contragradiente

Abstract

Neste trabalho, apresenta­se uma solução para equação de difusão­advecção considerando o termo contragradiente que é um termo adicional. Esse termo adicional contém informações sobre a assimetria, escala de tempo Lagrangeana e velocidade turbulenta vertical. A solução da equação foi obtida pela utilização da técnica de Transformada de Laplace, considerando a Camada Limite Planetária (CLP) como um sistema de multicamadas. Os parâmetros turbulentos foram derivados da teoria de difusão estatística de Taylor, combinada com a teoria da similaridade. Assim, são apresentadas simulações para diferentes valores de assimetria, o que propiciou a obtenção de uma concentração de contaminantes em diferentes alturas, em uma camada limite convectiva. A avaliação do desempenho do modelo, considerando a assimetria no processo de dispersão de poluentes atmosféricos, foi realizada através de um experimento de tanque convectivo tradicional. Nesse experimento, o termo contragradiente influenciou a concentração de poluentes para uma camada limite convectiva. Entretanto, com as parametrizações utilizadas, o modelo não conseguiu captar de forma eficiente o comportamento da concentração em pontos mais distantes da fonte.

In this paper presents a solution to the advection­diffusion equation considering the term is an additional term countergradient. This additional term contains information asymmetry, Lagrangian time scale and vertical turbulent velocity. The solution of the equation was obtained by using the technique of Laplace transform, considering the planetary boundary layer (PBL) as a multilayer system. The turbulent parameters were derived from statistical distribution theory Taylor, combined with the theory of similarity. Hence, Simulations for different values of asymmetry, which allowed to obtain a concentration of contaminants at different heights in a convective boundary layer is displayed. The evaluation of model performance, considering the asymmetry in the dispersion of air pollutants process was conducted through an experiment of traditional convective tank. In this experiment, the countergradient influenced the concentration of pollutants in a convective boundary layer. However, with the parameterizations used, the model failed to capture efficiently the behavior of concentration at points further away from the source.