Curso de Modelación de la Calidad del Aire con CALPUFF y Análisis Estadístico con OpenAir-Project

             7°  VERSIÓN Curso Online en Plataforma Zoom, clases sincrónicas, en vivo, interrelación directa con el profesor.

            Curso altamente práctico, mediante clases activas,  participativas y desarrollo de ejercicios de modelación 

            Clases Comienzan : 05 DE JUNIO DEL AÑO 2023

                DÍAS: LUNES A JUEVES DE 19:00 21:00 HRS. DE CHILE 

Fecha de postulación: 15 AL 30 DE MAYO 2023

Cupos limitados: 12 máximos

Introducción

La actual situación de contaminación atmosférica en Latino América y especialmente en algunas ciudades, donde la mala calidad del aire afecta las condiciones de vida y por ende la salud de sus habitantes, ha determinado la solicitud de algunas empresas productivas, consultoras e instituciones del estado, diseñar y ejecutar esta actividad de capacitación para incrementar los niveles de preparación de su personal en el uso de herramientas computacionales de modelación matemática para simular y evaluar la dispersión y destino de contaminantes criterio, sustancias tóxicas y olores.

Dentro de los principales contaminantes atmosféricos generados por la actividad antropogénica, se encuentran principalmente el material particulado respirable MP10 y MP2.5, NOx, SO2, NH3, CO, compuestos orgánicos volátiles (COVs), sustancias tóxicas y olores molestos. Algunos de estos contaminantes están regulados por la legislación de países de Latino Americana, por lo cual, se hace necesario realizar una estimación de las concentraciones que estos contaminantes alcanzarán en la atmósfera cada vez que se evalúe el impacto ambiental de un proyecto o plan de descontaminación atmosférica,  y determinar cuáles serán las áreas sobre las cuales esta concentración supera la normativa y puede representar un riesgo a la salud de la población expuesta en forma aguda o crónica.  La estimación de dichas concentraciones puede realizarse de diversas maneras, sin embargo, hoy en día la manera más aceptada considera la modelación matemática con software especializado para dicho fin.

En este contexto, y desde el año 2005 y 2012, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), y el Servicio de Evaluación Ambiental de Chile (SEA), respectivamente, han recomendado usar CALPUFF para realizar declaraciones y estudios de impacto ambiental en aquellos proyectos que generan emisiones atmosféricas. También CALPUFF ha sido usado ampliamente para evaluar distintas medidas en los Planes de Descontaminación Atmosférica, donde la fotoquímica atmosférica sea despreciable. En efecto, para aquellas zonas contaminadas con smog fotoquímico, es preferible el uso de modelos fotoquímicos como el CMAQ y CAMx.

Modelación con CALPUFF

CALPUFF ha sido probado en innumerables fuentes de contaminantes con excelentes resultados y relaciona, entre otros datos, condiciones meteorológicas de la zona de modelación, condiciones específicas de ubicación de la (las) fuentes emisoras dentro de la planta y datos de emisión de los contaminantes específicos, para predecir con certeza, cuáles serán las concentraciones de los contaminantes a diferentes distancias desde la zona de fuentes emisoras de contaminantes.

Análisis Estadístico con OpenAir-Project

Según la Guía de Modelos de Calidad del Aire del Servicio de Evaluación Ambiental de Chile (SEA), es de suma importancia realizar un análisis riguroso de la data de calidad del aire y meteorológica de la zona de estudio, así como de un robusto análisis del desempeño de los modelos meteorológicos. Para lograr estas exigencias del SEA, existen distintos paquetes estadísticos, pero el más exitoso y premiado ha sido el OpenAir-Project.

El OpenAir-Project es un sistema de intercambio de conocimientos del Consejo de Investigación del Medio Ambiente (NERC) de Inglaterra que tiene como objetivo proporcionar una colección de herramientas de código abierto para el análisis de datos de la contaminación del aire. El OpenAir-Project está dirigido por el Environmental Research Group del King's College de Londres, con el apoyo de la Universidad de Leeds. Para operar este software se requiere tener instalado el paquete estadístico R-Project.

Objetivos de Aprendizaje

Mediante el presente curso, los alumnos serán capaces de comprender los conceptos y principios básicos de física atmosférica y de calidad del aire para abordar el manejo del software CALPUFF y OpenAir-Project, con el fin de modelar la dispersión de contaminantes. El manejo de esta herramienta de ingeniería permitirá que los alumnos mejoren sus niveles de decisión en instancias que tengan que definir acciones de gestión ambiental y control de la contaminación atmosférica a nivel local.

Al finalizar el curso, el alumno será capaz de:

1. Identificar fuentes de generación de contaminación atmosférica, los tipos de contaminantes y sus impactos en la salud y el medio ambiente.
2. Identificar conceptos de meteorología, estabilidad atmosférica y los modelos existentes como herramientas de gestión de la calidad del aire.
3. Entender el origen de los modelos gaussianos, sus ventajas y desventajas, así como conceptos claves como estabilidad atmosférica y altura de mezcla.
4. Entender cómo opera WRF-MMIF/CalWRF-CALMET, compilar y procesar la información meteorológica usando el procesador meteorológico.
5. Comprender el uso del modelo CALPUFF View .
6. Comprender el uso del paquete estadístico OpenAir-Project para el análisis de data meteorológica y de calidad del aire observada y simulada.

Público Objetivo

El curso se dirige a profesionales de empresas consultoras medioambientales, empresas privadas del sector productivo, e instituciones del sector público, particularmente a Ingenieros Mecánicos, Químicos, Recursos Naturales, y Ambientales, y profesionales del área de Geografía o equivalente.

Metodología

El curso E-Learning se desarrolla utilizando el Campus Virtual de la Universidad de Santiago de Chile y software Zoom, generando vinculación e interactividad entre los participantes y el cuerpo docente, permitiendo al alumno avanzar en el logro de sus objetivos de aprendizaje, con el apoyo y orientación permanente de un tutor especialista.

Evaluación

Ese curso de capacitación considera las siguientes actividades de evaluación, cuyo porcentaje de aprobación ponderación es el siguiente:
- 2 pruebas de conocimientos: 30% cada una (individual).
- 1 Desarrollo y aplicación de un proyecto de: 40% (grupal).

Requisitos de Aprobación

Se evaluará a cada uno de los alumnos en el dominio de los conocimientos y competencias adquiridas, ponderando su participación en el desarrollo de ejercicios prácticos, operación del software y en el desarrollo de pruebas escritas, en una escala de notas de 1 a 7.

Los Criterios de aprobación son:

1.- Obtener nota mínima 4.0 en la realización y aprobación de todas las actividades

2.- Obtener una nota promedio final de  5.0 o más.
 
La  Universidad certificará la aprobación del curso en los casos que se hayan cumplido las acondiciones anteriores y que el valor del curso se encuentra pagado en su totalidad.

Nota: Las personas que no cumplan con el requisito de aprobación no recibirán ningún tipo de certificación.

Programa del Curso

MODULO I

Conceptos básicos en calidad del aire y contaminación atmosférica

1. Introducción.
2. Contaminación a escala global y local.
3. Tipos de fuentes de contaminantes.
4. Contaminantes primarios y secundarios.
5. Contaminantes criterio y tóxicos del aire.
6. Conceptos básicos de química y física atmosférica.
7. ¿Cómo la contaminación del aire afecta nuestra salud?

MODULO II

Modelamiento de la calidad del aire

1. Conceptos básicos de meteorología.
2. Razón de Lapse y estabilidades atmosféricas
3. Altura de mezcla y alcance de la pluma de dispersión.
4. Consideraciones de la radiación solar

MODULO III

Dispersión de contaminantes.

1. Destino y transporte de contaminantes
2. Modelos de dispersión de contaminantes.
3. Modelos Gaussianos
4. Modelo PUFF de dispersión
5. Modelos fotoquímicos de calidad del aire.
6. Legislación relativa a la calidad del aire.
7. Trabajo práctico en Laboratorio Computacional de la USACH. Modelos gaussianos

MODULO IV

Preparación de datos meteorológicos

1. Entendimiento de parámetros meteorológicos.
2. Transformación de resultados WRF a CALMET usando MMIF y CalWRF.
3. Interpretación de resultados.
4. Trabajo Práctico de aplicación

MODULO V

Uso de sistema de modelación CALPUFF

1. Modelo CALPUFF View 
2. Instalación de CALPUFF.
3. Trabajo práctico: Estudio de caso con el uso del sistema de modelación CALPUFF.

MODULO VI

Uso de paquete estadístico OpenAir-Project

1. Software OpenAir-Project
2. Trabajo práctico: Estudio de caso con el uso del paquete estadístico OpenAir-Project

Profesor

Fecha de inicio de clases : 05 DE JUNIO 2023

Fecha de término: 22 DE JUNIO 2023

Jornada  de clases: LUNES A JUEVES DE 19:00 A 21:00 HRS DE CHILE

Duración: 36 horas pedagógicas

Valor: $ 750.000 Pesos Chilenos  o su equivlente en dólares americanos. USD para alumnos extranjeros

Formas de pago: Contado,  tarjetas de Crédito , de débito, pago con webpay, orden de compra empresa.

Cupo máximo: 12 alumnos

Curso no se realiza si hay menos de 10 alumnos a la fecha de inicio de clases.

Formulario de Postulación

Para mayor información e inscripciones , comunicarse con:

Sr. Odel Gallardo Contreras

Coordinador del Curso

Teléfono: 56 991288202

odel.gallardo.c@usach.cl

e-mail: calidadaire@usach.cl