Original paper

Lagrangian stochastic dispersion modelling for the simulation of the release of contaminants from tall and low sources

Carvalho, Jonas Da Costa; Degrazia, Gervásio Annes; Anfossi, Domenico; De Campos, Cláudia Rejane Jacondino; Roberti, Débora Regina; Kerr, Américo Sansigolo

Meteorologische Zeitschrift Vol. 11 No. 2 (2002), p. 89 - 97

published: May 8, 2002

DOI: 10.1127/0941-2948/2002/0011-0089

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ArtNo. ESP025011102002, Price: 29.00 €

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Abstract

A Lagrangian particle model is used to study the dispersion of pollutants released in two different tracer experiments: Prairie Grass and Copenhagen. The model is based on a generalized form of the Langevin equation. Turbulence inputs are parameterized according to a scheme able to generate continuous values in all stability conditions and in all heights in the planetary boundary layer. Predicted values of ground-level concentration agree quite well with observed ones. The major progress of this paper is as follows: For air quality modeling it is highly necessary to include a parameterization that allows a correct description of the turbulent transport of contaminants released simultaneously from low and tall sources.

Kurzfassung

Ein Lagrange'sches Partikelmodell wird bei zwei verschiedenen Tracer-Experimenten zur Untersuchung der Dispersion von Luftschadstoffen verwendet: Präriegrass und Kopenhagen. Das Modell fußt auf einer generalisierten Form der Langevin-Gleichung. Der turbulente Input wird nach einem Prinzip parameterisiert, dass es ermöglicht, kontinuierliche Werte für alle Stabilitätsbedingungen und die gesamte Planetare Grenzschicht zu erzeugen. Die vorhergesagten Werte der bodennahen Konzentration stimmen recht gut mit den beobachteten überein. Der große Fortschritt, den diese Arbeit aufzeigt, ist der folgende: Zur Modellierung der Luftqualität ist es in hohem Maße notwendig eine Parameterisierung einzufügen, die eine zutreffende Beschreibung derjenigen turbulenten Transporte der Schadstoffe ermöglicht, die gleichzeitig von niedrigen und hohen Quellen freigesetzt werden.