Page 165 - Informe de la Calidad del Aire 2016

Química de gases y aerosoles
Para la simulación de la química de compo- nentes en fase gas, el modelo CMAQ ofrece como alternativas tres posibles mecanismos químicos: CB05, SAPRC-07 o SAPRC-99. Cada uno de estos mecanismos describe matemáticamente los pro- cesos fotoquímicos en la atmósfera a través de una serie de reacciones químicas que incluyen contaminantes primarios y secundarios. Debido al elevado número de compuestos y reacciones at- mosféricas que existen en la realidad, los mecanis- mos químicos incluyen distintos tipos de parametrizaciones y aproximaciones, expresando las especies químicas no explícitamente sino según distintas categorías. La principal diferencia entre el mecanismo CB05 y los SAPRC-07 y SAPRC-99 es la técnica de agrupación usada para clasificar a los COT en grupos subrogados: El mecanismo CB05 requiere que las emisiones de COT sean desagregadas en emisiones de es- pecies agrupadas con base en la estructura del enlace de carbono de dichas especies. En los mecanismos SAPRC-07 y SAPRC-99 los com- puestos son agrupados con base en su reactividad relativa con el radical hidroxilo (OH). Como se mencionó anteriormente., el mecanismo químico seleccionado para ejecutar CMAQ en el sistema AQFS-CdMX es el CB05. La especiación de las emisiones de COT a las especies de CB05 se ha realizado aplicando unos perfiles obtenidos prin- cipalmente de la base de datos SPECIATE y tam- bién de resultados de campañas de observación realizadas en la ciudad de México.
En el caso de los aerosoles la distribución de partículas en CMAQ está representada como la superposición de tres distribuciones logarítmicas
normales o modos: Aitken (hasta ~0.1 μm), acu- mulación (0.1 a 2.5 μm) y gruesa (2.5 a 10 μm) (Binkowski y Roselle, 2003; Mebust et al., 2003). Los modos Aitken y acumulación representan a las PM2.5 (partículas de diámetro igual o inferior a 2.5 μm), mientras que el modo grueso representa las partículas con un diámetro superior a 2.5 μm e igual o inferior a 10 μm. Así pues, PM10 se consid- era como la suma de PM2.5 y del modo grueso.
Para cada uno de los modos, el modelo CMAQ simula distintos componentes químicos de PM2.5, incluyendo los componentes primarios y secundarios.
En cuanto a los componentes primarios, CMAQ requiere que las emisiones primarias de PM2.5 sean introducidas mediante una clasifi- cación que incluye 5 especies distintas: carbón orgánico (POC), carbón elemental (PEC), sulfatos (PSO4), nitratos (PNO3) y una última categoría que incluye el resto de especies (PMFINE). Para especiar las emisiones de PM2.5 se emplearon los perfiles de especiación obtenidos principalmente de la base de datos SPECIATE y también de resul- tados de campañas de observación realizadas en la Ciudad de México. Para la simulación de los componentes secundarios (orgánicos e inorgáni- cos), la versión de CMAQ configurada para el sis- tema AQFS-CdMX utiliza el módulo AERO 5, que incluye la componente de química inorgánica ISORROPIA (Fountoukis y Nenes, 2007) y la química para la formación de secundarios orgánicos (Cartlon et al., 2010). El modelo consi- dera también la contribución de aerosoles mari- nos principalmente para el dominio D3.
La deposición de las partículas se simula en CMAQ mediante mecanismos de deposición seca o húmeda.
Tabla 7.2. Parámetros de la configuración final del modelo CMAQ.
Informe anual 2016
Parámetros
Versión
Condiciones iniciales y de frontera Capas verticales
Química y transporte
Mecanismo químico Aerosoles Esquema de advección horizontal/vertical Módulo de difusión vertical Velocidad de deposición de aerosoles
Configuración
5.0.1
MOZART-4 1.9 x 2.5o (06:00 UTC) 37
CB05
AERO5
Piecewise Parabolic Method (PPM) Asymmetric Convective Model v2 (ACM2) aero-depv2
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