Simulação de grandes vórtices das concentrações de aerossóis em um ambiente urbano realista: validação do modelo e mecanismo de transporte

A poluição do ar em ambientes urbanos apresenta grandes variações espaciais e temporais devido ao alto fluxo de ar heterogêneo e emissões. Para abordar a complexidade da dinâmica dos poluentes do ar local, foi realizada uma simulação abrangente de grandes vórtices usando o sistema de modelo PALM v6.0. A distribuição do fluxo e das partículas de aerossóis emitidas por veículos em um ambiente urbano realista em Malmö, Suécia, foi estudada e avaliada em comparação com medições no local feitas com instrumentação portátil em uma manhã de primavera em 2021. Os mecanismos de transporte de cânion foram investigados, e as taxas de transporte de massa convectivas e turbulentas foram comparadas para esclarecer seu papel no transporte de aerossóis. A distribuição horizontal de aerossóis mostrou métricas de avaliação aceitáveis tanto para massa quanto para número. As concentrações de fluxo e poluentes foram mais complexas do que aquelas em redes de cânions de rua idealizadas. A taxa de transporte de massa vertical turbulenta foi encontrada como dominante no processo de transporte de massa em comparação com a taxa de transporte convectivo, contribuindo com mais de 70% do processo de transporte de poluentes. Nossas descobertas destacam a necessidade de examinar várias métricas de aerossóis devido ao seu comportamento de dispersão distinto. Este estudo introduz uma estrutura de modelagem abrangente de alta resolução que leva em conta condições de contorno meteorológicas dinâmicas e de fundo de aerossóis, emissão de tráfego em tempo real e características detalhadas dos edifícios, oferecendo uma ferramenta robusta para a avaliação da qualidade do ar urbano local.