Simulaciones computacionales del clima de Bulgaria y su composición atmosférica

Abstract

Some extensive numerical simulations of the atmospheric composition fields in Bulgaria have been recently performed. The US EPA Model-3 system was chosen as a modelling tool. As the NCEP Global Analysis Data with 1 degree resolution was used as meteorological background, the MM5 and CMAQ nesting capabilities were applied for downscaling the simulations to a 3 km resolution over Bulgaria. The TNO emission inventory was used as emission input. Special pre-processing procedures are created for introducing temporal profiles and speciation of the emissions. The biogenic emissions of VOC are estimated by the model SMOKE. The simulations were carried out for years 2000-2007. The numerical experiments have been carried out for different emission scenarios, which makes it possible the contribution of emissions from different source categories to be evaluated. The Models-3 "Integrated Process Rate Analysis" option is applied to discriminate the role of different dynamic and chemical processes for the air pollution formation. The obtained ensemble of numerical simulation results is extensive enough to allow statistical treatment -calculating not only the mean concentrations and different source categories contribution mean fields, but also standard deviations, skewness, etc. with their dominant temporal modes (seasonal and/or diurnal variations). Thus some basic facts about the atmospheric composition climate of Bulgaria can be retrieved from the simulation ensemble. Key words: air pollution modelling, US EPA models-3 system, multi-scale modelling, emission scenarios, process analysis Simulaciones computacionales del clima de Bulgaria y su composición atmosférica ResumenSe han realizado simulaciones numéricas con el sistema US EPA Model-3 sobre todo el territorio de Bulgaria con una resolución horizontal de hasta 3 km en el periodo 2000-2007. Los input necesarios para activar el sistema US EPA Model-3 son, básicamente dos, datos meteorológicos del NCEP (NCEP Global Analysis Data) con 1º de resolución, y el inventario de emisiones del TNO. Aunque las emisiones biogénicas de los compuestos orgánicos volátiles (COV's) se estimaron mediante modelo SMOKE. Para poder introducir las emisiones al modelo US EPA Model-3 se realizó un procesado previo que permitía determinar sus perfiles temporales y las especificaciones para cada una de las emisiones. En las simulaciones realizadas se consideraron diferentes escenarios de emisiones de diferentes tipos de fuente. Gadzhev et al. Computer simulations of the atmospheric composition climate of BulgariaFísica de la Tierra Vol. 27 (2015) 171-189 172 Para ver la contribución de cada los procesos dinámicos y químicos en los niveles de contaminación se consideró la opción "Integrated Process Rate Analysis" del sistema US EPA Model-3. Los resultados obtenidos de las simulaciones se analizaron estadísticamente y se determinaron las concentraciones medias, la contribución de las diferentes fuentes a los campos medios, la desviación estándar, el sesgo, …, así como los modos temporales d...