Este artigo apresenta um modelo semi-analítico atualizado que descreve a concentração no estado estacionário na camada limite atmosférica. Dois métodos de inversão da transformada de Laplace são testados: o esquema de quadratura Gaussiana e o método "Fixed-Talbot". O modelo leva em consideração a velocidade de queda de partículas, remoção (deposição seca e úmida) e reações químicas de primeira ordem. É demonstrada qualitativamente e quantitativamente a capacidade do modelo predizer a concentração ao nível do solo. Os resultados estão em boa concordância com dados experimentais.

An updated version of the semi-analytical model for describing the steady-state concentration in the atmospheric boundary layer is presented here. Two inversion methods of the Laplace transform are tested: the Gaussian Quadrature scheme and the Fixed-Talbot method. The model takes into account settling velocity, removal (wet and dry deposition), and first order chemical reactions. The capability of the model to accurately predict the ground-level concentration is demonstrated qualitative and quantitatively. The results are in good agreement with experimental data.

Um modelo Euleriano e um de partículas Lagrangeano são usados para estudar a dispersão de um contaminante liberado por uma fonte de altura baixa na Camada Limite Estável. O modelo Euleriano é baseado na solução da equação de difusão-advecção, utilizando-se a técnica da transformada de Laplace. O modelo Lagrangeano é baseado na forma generalizada da equação de Langevin. Os parâmetros turbulentos são determinados de acordo com duas parametrizações capazes de gerar valores contínuos em todas as condições de estabilidade e alturas na Camada Limite Planetária. Índices estatísticos foram calculados para comparar valores de concentração ao nível da superfície previstos e observados. De acordo com a análise estatística, as concentrações previstas concordam bem com as concentrações observadas.

An Eulerian model and a Lagrangian particle model are used to study the dispersion of a contaminant released from a low height source in the Stable Boundary Layer (SBL). The Eulerian model is based on the solution of the advection-diffusion equation by the Laplace transform technique. The Lagrangian model is based on a generalized form of the Langevin equation. Turbulence inputs are parameterised according to two procedures capable of generating continuous values in all stability conditions and in all heights of Planetary Boundary Layer (PBL). Statistical indices were calculated to compare the predicted and observed values of ground-level concentration. According to the statistical analysis, predicted concentration values agree well with the observed ones.

Considerando-se o atual conhecimento sobre a estrutura e as características da Camada Limite Convectiva (CLC), foi obtida uma nova formulação geral para coeficientes de difusão para serem utilizados em modelos de dispersão atmosférica. Expressões são propostas para coeficientes de difusão dependentes da distância da fonte para turbulência não-homogênea, obtidas diretamente com a teoria de Batchelor. A teoria estatística de difusão clássica, as propriedades espectrais observadas e as características dos turbilhões mais energéticos são usados para estimar estes parâmetros. Além disso, o coeficiente de difusão vertical foi introduzido em um modelo de poluição do ar e validado com os dados experimentais de Copenhagen, além de comparado aos resultados de uma formulação clássica da literatura. Uma avaliação estatística mostra que os resultados do modelo de dispersão, utilizando a parametrização proposta, fornecem uma boa concordância com os dados de concentração superficiais nas condições experimentais consideradas. Adicionalmente, este trabalho sugere que perfis de vento e coeficientes de difusão mais reais são importantes em regiões próximas a uma fonte elevada, e melhoram a descrição do processo de transporte de poluentes atmosféricos.

Accounting for the current knowledge of the Convective Boundary Layer (CBL) structure and characteristics, a new formulation for eddy diffusivities has been derived, to be used in atmospheric dispersion models. Expressions are proposed for eddy diffusivities depending on source distance for inhomogeneous turbulence calculated directly with the Batchelor theory. The classical statistical diffusion theory, the observed spectral properties and the observed characteristics of energy-containing eddies are used to estimate these parameters. In addition, a vertical eddy diffusivity was introduced in an air pollution model and validated with the data of Copenhagen experiments and compared with the results of the obtained from classic formulation of the literature. A statistical evaluation show that, the results of the dispersion model with the K-parameterisation included, produces a good fit of the measured ground-level concentration data in the experimental conditions considered. Furthermore, the current work suggests that wind and eddy diffusivities profiles physically more realistic are important in regions near of an elevated source, and improves the description of the transport process of atmospheric pollutants.