Aplicación de modelos de simulación de la calidad del aire

Mantecón Velázquez, Javier (2021). Aplicación de modelos de simulación de la calidad del aire. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S. de Ingenieros Informáticos (UPM), Madrid, España.

Description

Title: Aplicación de modelos de simulación de la calidad del aire
Author/s:
  • Mantecón Velázquez, Javier
Contributor/s:
  • San José García, Roberto
  • Pérez Camaño, Juan Luis
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Informática
Date: January 2021
Subjects:
Faculty: E.T.S. de Ingenieros Informáticos (UPM)
Department: Lenguajes y Sistemas Informáticos e Ingeniería del Software
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El proyecto va a tratar de modelar los procesos físicos y químicos que ocurren en la atmósfera utilizando modelos de calidad del aire que simulan la evolución de los contaminantes en la misma, todo ello integrado en un entorno computacional adecuado, utilizando la máquina disponible en el laboratorio del Grupo de Modelos y Software de Medio Ambiente de la Escuela de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid. En este proyecto se va a utilizar modelos que constituyen el estado del arte en la modelización de la meteorología y la calidad del aire. Estos modelos cuyo código está escrito en Fortran, son ideales para la utilización en sistemas distribuidos ya que permiten una fácil descomposición del problema, asignando a cada unidad de cómputo una zona del dominio de simulación. Una vez implementados los modelos será necesario realizar diferentes simulaciones de calibración hasta obtener resultados que nos permitan asegurar un nivel de incertidumbre aceptable por la normativa europea. Será necesario implementar el modelo WRF/Chem sobre una plataforma Linux. El modelo de pronóstico e investigación meteorológica (WRF) es un sistema numérico de predicción meteorológica de mesoescala de nueva generación diseñado para la investigación atmosférica y las aplicaciones de predicción operativa. Presenta dos núcleos dinámicos, un sistema de asimilación de datos y una arquitectura de software que admite cómputo paralelo y extensibilidad del sistema. El modelo sirve una amplia gama de aplicaciones meteorológicas en escalas de decenas de metros a miles de kilómetros. WRF puede producir simulaciones basadas en las condiciones atmosféricas reales (es decir, a partir de observaciones y análisis) o en condiciones idealizadas. WRF ofrece una previsión operativa de una plataforma flexible y computacionalmente eficiente, al tiempo que refleja los avances recientes en física, numéricos y asimilación de datos aportados por los desarrolladores de la comunidad de investigación expansiva. WRF se encuentra actualmente en uso operativo en NCEP y otros centros meteorológicos nacionales, así como en configuraciones de pronóstico en tiempo real en laboratorios, universidades y empresas privadas. Tras la crear un marco de trabajo que permita la adaptación de distintas fuentes de datos a los requisitos de datos de entrada del sistema, así como un sistema de post-procesado que permita evaluar el rendimiento del sistema y presentar los resultados de las simulaciones de una forma adecuada. Por último, se realizará la implementación de un sitio web en el cual se mostrarán los resultados de estas simulaciones. Para el desarrollo de la práctica, como se ha mencionado anteriormente, se va a utilizar el lenguaje de programación Fortran, compilando los ficheros generados de código con el compilador GNU Fortran. Una vez tenemos el ejecutable, estos generarán unos ficheros de datos en formato net.cdf, los cuales serán visualizados mediante la herramienta Matlab. Estos ficheros net.cdf procesados serán mostrados en el sitio web de forma interactiva. Con toda esta información disponible, el objetivo final del Trabajo Fin de Grado (TFG) es modelar el municipio de Madrid con un dominio 24x24x1Km, utilizando 32 capas con una altura de 100 bares (12km) utilizando la herramienta WRF/Chem integrado en un entorno Linux y la implementación de un sitio web para la visualización de los resultados de estos modelos.

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Item ID: 66270
DC Identifier: https://oa.upm.es/66270/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66270
Deposited by: Biblioteca Facultad de Informatica
Deposited on: 05 Mar 2021 11:04
Last Modified: 05 Mar 2021 11:04
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