Page 160 - Informe de la Calidad del Aire 2016

Calidad del aire en la Ciudad de México
Modelo de emisiones
El modelo de emisiones consiste en un sis- tema flexible de procesado de emisiones que per- mite aplicar una desagregación espacial y tempo- ral por actividad contaminante y de especiación del inventario de emisiones existente, lo anterior con el objetivo de calcular emisiones horarias y especiadas por celda, que puedan ser utilizadas por el modelo de transporte químico CMAQ. El modelo sigue un concepto parecido al modelo Sparse Matrix Operator Kernel Emissions (SMOKE) y al modelo HERMESv2.0 (Ferreira et al., 2013).
El modelo de emisiones se aplica en los do- minios de trabajo D3 y D4 definidos previamente con el modelo WRF-ARW, ya que el dominio de trabajo en el que se centra el sistema AQFS-CdMX es el D4, además, reduce considerablemente la demanda de recursos computacionales y el tiem- po de cálculo. En el dominio D3 se utilizan las condiciones de contorno del modelo global MOZART-4/GEOS-5.
Inventario de emisiones
El modelo utiliza el inventario de emisiones de la Secretaría del Medio Ambiente (SEDEMA) el cual reporta datos de emisiones para cada una de las 16 delegaciones de la Ciudad de México y un total de 59 municipios del Estado de México, con- siderando las fuentes puntuales, de área, móviles y naturales e incluyendo los contaminantes NOX, SOX, VOC, TOC, CO, NH3, PM10, PM2.5 y los gases de efecto invernadero (GEI) CO2, CH4 y N2O.
La elección del inventario de la SEDEMA co- mo fuente de información de emisiones está de- terminada por los siguientes factores:
• Fue desarrollado haciendo uso de datos lo- cales y aplicando metodologías de esti- mación de emisiones que cumplen con el estado del arte.
• Está en continuo desarrollo y actualización. El inventario cuenta con resultados de emi- siones anuales para la serie temporal 1998 – 2014, lo que permitirá realizar estudios de calidad del aire de años previos.
• La estimación de emisiones se hace clasifi- cando por municipio, fuente específica (ej. central térmica), tipo de combustible (ej.
combustión residencial de gas natural) y tipo de tecnología (por ejemplo, categoría de vehículo). Lo anterior proporciona flexi- bilidad al modelo y ofrece la posibilidad de usarlo en estudios de evaluación de medi- das de mejora de la calidad del aire.
El inventario de la SEDEMA sólo cubre una parte del dominio D4, por lo tanto, para comple- mentar la información requerida por los dominios D3 y D4 se utilizó el Inventario Nacional de Emi- siones de Mexico (INEM) desarrollado por la Se- cretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) para el año 2013, es importante mencionar que la información pública de este in- ventario no tiene los valores desagregados en malla y presenta deficiencias importantes para la caracterización de varias fuentes, por lo cual, cualquier mejora futura en el inventario será incor- porada al modelo.
Los contaminantes primarios considerados por el modelo de emisiones son NOX, SOX, VOC, TOC, CO, NH3, PM10, PM2.5 así como los GEI CO2, CH4 y N2O. Aunque los GEI no se usarán dentro del sistema AQFS-CdMX, su inclusión en el mode- lo permitirá explotar los resultados para otros ob- jetivos/proyectos enfocados a temas de cambio climático.
Desagregación espacial
El primer paso que ejecuta el modelo es la distribución horizontal de las emisiones anuales en celdas de cuadrantes individuales definidas so- bre los dominios de trabajo. En la desagregación horizontal se asignan sustitutos espaciales de for- ma específica a cada una de las fuentes de emisión (datos de población, red de carreteras, usos de suelo, etc.), lo que permite repartir las emisiones municipales en aquellas celda que: se encuentran dentro del municipio en cuestión y contienen el total o una parte del sustituto espacial asignado.
En el caso de las fuentes fijas, las emisiones están identificadas espacialmente en los inventa- rios de emisiones. El uso del INEM en el dominio D4 permite incluir las zonas industriales de Tula/ Atitalaquia y Lerma/Toluca que, aunque están lo- calizadas fuera de la zona metropolitana, pueden tener un impacto importante en la calidad del aire de la Ciudad de México dependiendo de las condiciones meteorológicas
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