Page 158 - Informe de la Calidad del Aire 2016

Calidad del aire en la Ciudad de México
Parametrización de la física
El buen desempeño del modelo está deter- minado por la elección de las parametrizaciones que definen la física del modelo. La física debe ser capaz de simular de manera adecuada la dinámica meteorológica regional y local en un terreno tan complejo como de los dominios D2 a D4. Por ello, la elección de las parametrizaciones se realizó tomando en consideración la experiencia previa del uso del WRF-ARW para estudios en la Ciudad de México. En la Tabla 7.1 se describen las op- ciones de parametrización elegidas para la física del modelo.
Condiciones iniciales y de contorno
Las condiciones meteorológicas iniciales y de contorno del dominio D1 proceden de las predic- ciones globales del National Center for Environ- mental Prediction (NCEP) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), que uti- liza el modelo Global Forecast System (GFS) (0.25ox0.25o de resolución) (Kalnay et al., 1990). El
modelo GFS se ejecuta 4 veces al día: a las 00, 06, 12 y 18 horas (UTC). Dentro del sistema AQFS- CdMX el modelo WRF-ARW se inicializa con los GFS de las 06 horas UTC.
Actualización de la topografía
La Ciudad de México se ubica dentro de la cuenca del Valle de México, un terreno plano cer- cado por montañas con una altura media entre 600 y 800 metros sobre el nivel del piso del valle. La ciudad está rodeada por la Sierra de Guadalupe al norte, la Sierra de las Cruces al oeste, la Sierra del Ajusco al sur y la Sierra Nevada al este, esta última incluye a los volcanes Iztac- cíhuatl (5200 msnm) y Popocatépetl (5400 msnm). La cantidad y distribución de las montañas, hacen de la Ciudad de México y su área metropolitana un terreno de gran complejidad que tiene una influ- encia importante en la meteorología y en la man- era en la que los contaminantes se comportan en la atmósfera. En este sentido, fue importante in- corporar al modelo WRF-ARW la información to- pográfica más detallada disponible.
Tabla 7.1. Parametrización de la física del modelo meteorológico WRF-ARW.
Física
Planetary boundary layer
(PBL)
Land surface model
Cumulus parameterization
Longwave radiation
Shortwave radiation Surface layer
Microphysics
Parametrización
YSU
Noah Land Surface Model
Kain-Fritsch scheme
RRTM
Goddard
Revised MM5 scheme
WRF Single-Moment
5-class scheme
(WSM5)
Justificación
Se trata del esquema de PBL más efectivo para la zona metropolitana de la Ciudad de México según los estudios de Fast et al. (2007) y de Foy et al. (2009) realizados en el marco de la campaña MILAGRO.
Esta opción se empleó en las simulaciones realizadas en el marco de las campañas MCMA-2003 (de Foy et al., 2006) y MILAGRO (Zhang et al., 2009), así como, en el proyecto MIRAGE y en el estudio de López-Espinosa y Zavala-Hidalgo (2012)
Utilizado en las simulaciones realizadas en el marco de las campañas MCMA-2003 (de Foy et al., 2006) y MILAGRO (Zhang et al., 2009), así como, en el proyecto MIRAGE y en los estudios de Cui y De Foy (2012) y López-Espinosa y Zavala- Hidalgo (2012)
Utilizado en las simulaciones realizadas en el marco de las campañas MCMA-2003 (de Foy et al., 2006) y MILAGRO (Zhang et al., 2009), así como, en el proyecto MIRAGE y en los estudios Cui y de Foy (2012) y López-Espinosa y Zavala-Hidalgo (2012)
Utilizado en el estudio de Cui y de Foy (2012) para analizar el efecto de isla de calor de la ZMVM
En el proyecto MIRAGE y en el estudio de Cui y de Foy (2012) se utilizó el esquema MM5 similarity. Se decidió usar una versión actualizada de este esquema la cual apareció a partir de la versión WRF3.4
En las simulaciones realizadas en la campaña MILAGRO (Zhang et al., 2009) y el estudio de Cui y de Foy (2012) se utilizó el WSM6. La única diferencia entre el WSM5 y el WSM6 es que este último incorpora también los procesos de granizo.
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