Modelos de Simulación. Primer Parcial

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Modelos de Simulación. Primer Parcial
4 de Setiembre de 2012
Modelos de Simulación. Primer Parcial
Nombre y apellido : María Virginia Soñora
DNI: 27942972
IMPORTANTE: Todos los diagramas de los modelos, ecuaciones, figuras, tablas y
respuestas deberán ser entregados dentro de un informe (archivo DOC). No se
aceptarán archivos Stella ni XLS anexos. Solo se recibirá un archivo DOC. El nombre
del archivo a entregar deberá contener su apellido y nombre, en el siguiente formato
ejemplo: perez-juan-mds-parcial1.doc. Guarde el archivo en T:\
La capa de ozono es una zona de la estratosfera que contiene concentraciones
relativamente elevadas de ozono (O3). Niveles adecuados de ozono en la estratosfera
producen la absorción de radiaciones ultravioleta, pues en caso contrario, su incidencia
sobre la superficie terrestre podría originar efectos muy perjudiciales para la vida. El ozono
estratosférico experimenta un ciclo global de formación y destrucción mediante reacciones
que ocurren entre tres diferentes formas del átomo de oxígeno presentes (O, O2 y O3).
Dichas variantes naturales del oxígeno se mantienen en equilibrio en condiciones
normales, o presentan leves variaciones. Sin embargo, ciertos contaminantes
antropogénicos ocasionan la disminución de las concentraciones de la capa de ozono, tal
es el caso que en la década del 80 en la Antártida se registraron disminuciones mayores al
50% de la capa. Los clorofluorcarbonados (CFC), utilizados en refrigeradores, aerosoles y
productos descartables entre otros, son los contaminantes antropogénicos más nocivos
debido a que tardan años en descomponerse, pudiendo destruir grandes cantidades de
moléculas de O3 antes de ser eliminados por alguna otra reacción. Se adjunta un modelo
simplificado en Stella que representa el sistema arriba mencionado.
1. ¿Cuál es el objetivo del modelo?
2. Identifique y enumere:
a. Variables de estado
b. Variables de flujo (detalle qué tipo de materia fluye en cada caso)
c. Parámetros del modelo
3. Enumere los inputs del modelo
4. Enumere los outputs del modelo
5. ¿Cuál es el paso o resolución temporal del modelo?
6. Explique cómo se relaciona el nivel CFC con la pérdida de 03.
7. Explique e ilustre que ocurre con la dinámica de este sistema durante los
primeros 50 años tal cual está el modelo parametrizado.
8. Explique para que se le ocurre podría ser utilizado este modelo
9. ¿Que ocurriría con el sistema si a partir del año 35 se establecen políticas
internacionales que reducen a cero las emisiones de CFC? Por favor realice una
simulación de 100 años considerando esta situación, explique e ilustre mediante
figuras, cuadros y comentarios
1. Objetivo: Determinar como afecta y, así predecir como afectará, la concentración
de CFC sobre el ciclo natural del Oxígeno- Ozono en la capa superior de la
atmósfera.
2. a- Variables de estado: las tres diferentes formas del átomo de oxígeno
presentes: O, O2, O3 y los CFC.
b- Variables de flujo: Emisiones, desintegración, flujos dentro del ciclo global de
formación y destrucción del Ozono (R1.2, R2.1, R3.1, R1.3, R3.2, R3.3) fluye O
Fluye gas. (l/año)
c- Parámetros del modelo: Las tasas con y sin CFC y la tasa de degradación de
los CFC. La tasa con se calcula, no es parámetro. Los valores iniciales de las
variables de stado
3. Inputs: Las tasas y sin CFC y la tasa de degradación de los CFC, las emisiones
y lo valores iniciales de las variables de estados
4. Outputs: Concentraciones de Oxígeno atómico, Oxígeno molecular y Ozono y
de CFC; la desintegración. Las tasas que se calculan
5. Resolución temporal: Grano- mediciones anuales
6. Relación entre los CFC y la pérdida de O3: La concentración de CFC incide
sobre la tasa de O 3.2 con CFC la cual regula el flujo de conversión del Ozono
en Oxígeno molecular. Y también sobre O31
Table 1
TasaO32
Tasa023
TasaO32 con CFC
O2
O3
R32
TasaO21
R23
R12
R21
~
Emisiones
O1
Tasa012
CFC
R31
R13
Tasa Desintegracion
TasaO13
TasaO31 con CFC
TasaO31
Desintegracion
7. Durante los primeros 50 años se puede observar un aumento en la concentración
de CFC (manteniéndose constante con valor 19,99 en los últimos 5 días. También
aumenta la concentración de O, O2, la tasa de desintegración las emisiones y las R,
con excepción de la R3.1. La concentración de Ozono disminuye (de 361,52 a 127,66)
8. Para predecir cómo será el estado de la capa de Ozono en un futuro.¿y que
más?
9. Si las emisiones de CFC se reducen a cero a partir del año 35, se puede observar
una disminución de la concentración del mismo que se vuelve cero a partir del año 72.
A partir del año 35 las concentraciones tanto de O, O2 como de O3 aumentan.
La degradación de vuelve cero a partir del año 63.
Las R aumentan y se mantienen constantes a partir del año 92.

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