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| Descripción del proyecto |
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Este proyecto aborda la simulación numérica de cuatro importantes problemas medioambientales: la predicción realista de campos de viento, de radiación solar, de contaminación atmosférica y de incendios forestales. Se proponen mejoras a los modelos físico-matemáticos que hemos desarrollado en anteriores proyectos coordinados entre la Universitat Politècnica de Catalunya, la Universidad de Salamanca y la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Concretamente, se estudiarán nuevas alternativas para (a) la interpolación horizontal y la extrapolación vertical que define el campo inicial de velocidades de viento, (b) la modelización de las emisiones de contaminantes y de la química no lineal, (c) la extensión a modelos de dos capas y de difusión no local para incendios forestales y (d) un modelo adaptativo de radiación solar que considere la radiaciones directa, difusa y reflejada, así como el efecto de las sombras del terreno.
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Añadiremos además técnicas numéricas avanzadas como esquemas discontinuos de Galerkin para problemas de convección-difusión-reacción, descomposición de dominios, técnicas adaptativas espacio-temporales, esquemas de integración para modelos de reacción no lineal, estimación de parámetros con algoritmos genéticos y computación en paralelo. Asimismo, se desarrollará un nuevo método de generación de mallas adaptativas de tetraedros y nuevas técnicas de optimización de mallas. Con estos nuevos métodos, implementaremos un código robusto para la construcción automática de mallas orientadas a la simulación de problemas medioambientales y que sea de fácil utilización por el usuario. El principal objetivo del proyecto coordinado es la combinación de nuestras aproximaciones locales con modelos mesoescala de predicción meterológica, como MM5, WRF o HIRLAM, y de predicción de calidad del aire, como CMAQ o MOCAGE. Estos modelos mesoescala resuelven sus respectivos problemas usando métodos de diferencias finitas trabajando sobre mallas estructuradas (definidas en varios dominios anidados) y llegan a predecir magnitudes atmosféricas con una máxima resolución alrededor de 1 Km. La combinación de estos modelos predictores con nuestros modelos de elementos finitos adaptativos, que emplean mallas no estructuradas de triángulos o tetraedros, nos permitirá realizar simulaciones predictoras a escala local de forma precisa (alrededor de unos pocos metros). De esta forma, las características del terreno y de la solución serán aproximadas eficientemente de acuerdo con la precisión deseada. Finalmente, nos proponemos la integración de Sistemas de Información Geográfica (GIS) en nuestros modelos. Este objetivo es fundamental para afrontar simulaciones realistas.
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Ultima Actualización:
21/12/2011 |
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