Caracterización de la turbulencia atmosférica en una gran zona verde de una megaciudad andina tropical

Abstract

La turbulencia generada por las interacciones superficie-atmósfera, y su disipación, determinan en gran parte la dispersión de contaminantes y, por lo tanto, su impacto en la salud pública. La parametrización de la turbulencia en los modelos de transporte y dispersión de contaminantes ha sido observacionalmente obtenida y validada principalmente en latitudes medias, pero muy poco en el trópico. En este artículo se reporta la caracterización estadística de la turbulencia atmosférica en un sitio representativo del Área Metropolitana de Bogotá – Colombia (4°39’30.48”N, 74°5’2.38”O, 2577 m s.n.m.m.), una megaciudad andina tropical, a partir de mediciones de alta frecuencia con un anemómetro ultrasónico de tres ejes, validado en exposición y operado a 10 Hz, a 7.8 m de altura, entre agosto y noviembre del 2014. El análisis revela que, durante el periodo de medición, la turbulencia lateral en Bogotá, expresada como desviación estándar, fue elevada y comparable a la turbulencia longitudinal (σv ≅ σu ≈ 0.2-1.3 m s-1), lo que caracteriza su atmósfera como horizontalmente isotrópica. Las intensidades turbulentas observadas (Iu ≈ Iv ≈ 0.6, Iw ≈ 0.3) fueron ~2 a ~3 veces más altas que las reportadas para latitudes medias a las bajas velocidades del viento en Bogotá. El análisis espectral es consistente con el estadístico, con espectros longitudinales y verticales comparables a los reportados para condiciones neutrales a ligeramente inestables, y espectros laterales con frecuencias pico de un orden de magnitud menor que los reportados en la literatura, lo que indica una elevada producción de turbulencia lateral. Se estima que los remolinos al inicio de la cascada de energía tuvieron longitudes características de ~120 m y ~10 m en los planos horizontal y vertical, respectivamente. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.