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United States Department of Agriculture

Agricultural Research Service

Modelación de la erosión y las partículas de materia / 5 de agosto de 2011 / Noticias del Servicio de Investigación Agrícola, USDA

Simulación en tres dimensiones de un penacho de polvo cerca de la Ciudad de México.
Esta simulación en tres dimensiones de un penacho de polvo (mostrado en azul oscuro) cerca de la Ciudad de México está ayudando a los científicos a entender cómo el viento puede llevar el suelo y otras partículas pequeñas que pueden causar las enfermedades respiratorias.


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Modelación de la erosión y las partículas de materia

Por Ann Perry
5 de agosto de 2011

Un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colegas han combinado modelos de la erosión eólica y patrones del clima regional para simular las fuentes y la dispersión de las partículas de materia—tales como trozos pequeños de suelo y otras sustancias—en las tormentas de viento cerca de la Ciudad de México.

Las personas que inhalan las partículas que tienen un diámetro de 10 micrómetros o menos (conocidos como PM10) pueden desarrollar los problemas respiratorios. Por consiguiente, los oficiales de salud pública quieren predecir cómo estos contaminantes en el aire se dispersan con el tiempo.

Científico del suelo John Tatarko, quien trabaja en la Unidad de Investigación de la Ingeniería y la Erosión Eólica mantenida por el ARS en Manhattan, Kansas, colaboró con científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México en este estudio. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).

El grupo combinó dos modelos existentes para explorar cómo el viento erosiona el PM10 de los campos agrícolas y los lagos secos cerca de la Ciudad de México, donde la pobre calidad del aire es una preocupación continua. El primer modelo era el Sistema de Predicción de la Erosión Eólica (WEPS por sus siglas en inglés), el cual fue desarrollado por científicos del ARS para simular las tasas de pérdidas del suelo, emisiones de PM10 y otros datos relacionados con sucesos específicos de erosión.

El segundo modelo fue desarrollado en el Instituto Karlsruhe de Tecnología en Alemania, y se llama el Modelo Multiescala del Clima y la Química (MCCM por sus siglas en inglés). Este modelo combina información sobre las condiciones meteorológicas y otros factores para producir estimaciones del transporte de contaminantes en el aire. El sistema de modelos combinados se llama MCCM-WEPS.

Los investigadores colectaron datos de campo relacionados con cuatro tormentas de polvo cerca de la Ciudad de México durante la estación seca. Luego compararon las tasas de erosión de PM10 de estas tormentas con las simulaciones por MCCM-WEPS de las tasas de erosión causadas por las mismas tormentas.

El grupo descubrió que las tasas simuladas por MCCM-WEPS generalmente se alinearon con las tasas de erosión de PM10 que ocurrieron en realidad durante las tormentas de polvo, y los modelos simularon con precisión las dispersión de PM10 a favor del viento.

El modelo también sugiere que el transporte horizontal de PM10 se acelera cuando los corrientes de viento se mezclan y forman sistemas de baja presión atmosférica, los cuales provocan el movimiento hacia arriba de las partículas. Estos hallazgos combinados indican que la erosión eólica es una causa principal de las concentraciones altas de PM10 en la Ciudad de México.

Los resultados de este estudio fueron publicados en 'Aeolian Research' (Investigaciones Eólicas) en el 2010, y apoyan la prioridad del USDA de responder al cambio climático.

Última Modificación: 8/5/2011
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