Análisis de un modelo de dispersión de las nubes de humo producidas durante un incendio forestal

Abstract

[ES]Este trabajo aborda el estudio y aplicación del modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos Phynx, en el contexto de incendios forestales. Para ello, se parte de un sistema de simulación acoplado compuesto por los modelos HDwind, PhyFire Y Phynx, desarrollado por el grupo SINUMCC, que permite modelar de forma conjunta el campo de viento, la propagación del frente de fuego y la dispersión del humo generado. En primer lugar, se revisa el modelo de dispersión PHYNX y su discretización. La revisión incluye el análisis matemático de las ecuaciones, la transformación del dominio real a otro computacionalmente más sencillo, la descripción rigurosa de los esquemas de discretización y el uso de estimadores de error para una resolución adaptativa. Se propone el acoplamiento con el modelo PhyFire que proporcionara los puntos de emisión. Posteriormente, se realiza una estimación rigurosa de los coeficientes físicos que intervienen en el modelo —emisión y dispersión—, a partir de fuentes bibliográficas y formulaciones físicas ampliamente utilizadas en modelización atmosférica. Dichos coeficientes se implementan computacionalmente en el entorno de simulación. Finalmente, se presenta un caso de estudio basado en un incendio real ocurrido en la región de Valparaíso (chile) en 2024. Se llevan a cabo dos simulaciones comparativas: una con coeficientes constantes y otra con coeficientes turbulentos, con el fin de evaluar el impacto de esta modificación sobre la predicción de la dispersión del humo. Los resultados permiten validar la importancia de considerar la dinámica atmosférica en la determinación de parámetros clave del modelo, destacando la aplicabilidad del enfoque desarrollado.