AEMET ha implementado el modelo de transporte químico y de aerosoles MOCAGE para suministrar predicciones de la composición química de la atmósfera y un servicio de apoyo en situaciones de emergencias medioambientales. Estas actividades se complementan con la participación en proyectos internacionales de I+D en los que desarrolla actividades enfocadas a la comprensión de los fenómenos de contaminación que nos afectan y a la mejora de su simulación por la modelización.
AEMET mantiene una colaboración para las actividades de investigación sobre modelización de la composición química de la atmósfera y de dispersión de contaminantes con el Servicio Meteorológico francés (Météo-France), basadas en la utilización del modelo MOCAGE desarrollado por esta institución.
El modelo MOCAGE es un modelo global que permite 3 niveles de anidamiento en ambos sentidos. La resolución horizontal y el área de cada dominio interior de las versiones instaladas en AEMET dependen de su aplicación (para la predicción de la composición química de la atmósfera o para dispersión). El modelo resuelve la atmósfera en 47 niveles verticales híbridos hasta aproximadamente 60km. En AEMET se ejecuta en modo offline forzado por los campos de análisis y predicciones de los modelos numéricos meteorológicos empleados en AEMET: en los dominios global y continental proceden del modelo del Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio (ECMWF) y en el dominio regional del modelo HARMONIE-AROME operativo en AEMET (Figura 1).
Fig. 1 - Dominio Continental de 0,5º (izquierda) y dominio Regional de 0,1º (derecha) utilizados en la configuración del modelo MOCAGE en AEMET
El dominio regional es el que se utiliza para la elaboración de los mapas de pronóstico de calidad del aire que se publica en la página web de la Agencia Estatal de Meteorología.
MOCAGE es un modelo de transporte químico tridimensional multi-escala que proporciona simulaciones numéricas de las interacciones entre los procesos dinámicos, físicos y químicos en la atmósfera (troposfera y baja estratosfera). Simula la evolución de las especies químicas debido a los fenómenos de transporte (advección, difusión turbulenta y convección), a las transformaciones químicas que puedan sufrir y a su eliminación por mecanismos de deposición seca y húmeda o por decaimiento radiactivo. MOCAGE también funciona como un modelo de dispersión capaz de simular la evolución de un contaminante pasivo o radiactivo emitido accidentalmente a la atmósfera.
Las concentraciones de los componentes químicos en las condiciones iniciales se obtienen a partir de las predicciones a H+12 generadas por el propio modelo en la pasada anterior, aunque cabe mencionar que el modelo dispone de la posibilidad de incluir la asimilación de datos para esta inicialización de los datos químicos. Esta opción no se encuentra implementada en AEMET actualmente.
Es importante mencionar la incertidumbre asociada a estas predicciones debida a factores tales como la necesidad de datos reales para inicializar el modelo, la disposición de un inventario actualizado o la complejidad de la interacción de los procesos químicos con los procesos físicos de la atmósfera, etc. Como consecuencia se trata de predicciones de carácter más cualitativo que cuantitativo, que muestran tendencias espaciales y temporales más que valores absolutos y que por tanto no pueden usarse para determinar la posible superación de valores legislados. Tanto AEMET como la DGCEA trabajan conjuntamente en el desarrollo de nuevas versiones que permitan la mejora progresiva de estas predicciones.
Por último, no se ha desarrollado una versión operativa del modelo MOCAGE equivalente que cubra las Islas Canarias porque no existe un inventario de emisiones sobre Canarias de la adecuada calidad y resolución espacial. Los inventarios de emisiones son un factor capital en la bondad de las predicciones de un modelo de composición química de la atmósfera. Se procederá a poner en marcha un sistema similar al actual, particularizado para las Islas Canarias, cuando exista un inventario de emisiones de la debida resolución horizontal.
