Simulação do transporte unidimensional sem difusão de um poluente em atmosferas

Neste trabalho é proposto um modelo hiperbólico para a descrição do transporte de um poluente numa atmosfera isotérmica. Equações de conservação de massa e momentum para a mistura ar-poluente, combinadas ao balanço de massa para o poluente, originam, após algumas hipóteses simplificadoras, um sistema de três equações diferenciais parciais não lineares acopladas, cujas incógnitas são os campos de massa específica e velocidade do ar e de concentração do poluente. A natureza deste problema matemático não permite, em geral, a obtenção de soluções no sentido clássico, com as equações diferenciais verificadas ponto a ponto, impondo uma extensão do espaço de soluções admissíveis, a fim de permitir a presença de descontinuidades satisfazendo um certo critério de seleção dado pelas condições de entropia, além de satisfazer uma formulação fraca das equações de conservação. A simulação dos fenômenos descritos anteriormente segue um conjunto de procedimentos sistemáticos constituído por três etapas a saber: a solução generalizada completa do Problema de Riemann associado, a construção de um esquema de Glimm para evolução temporal com condição inicial arbitrária e a fatoração do operador em uma parte hiperbólica e uma parte ordinária, que permite uma evolução no tempo com o termo não homogêneo, que representa a taxa de produção ou destruição do poluente devido à presença de reações químicas. Alguns resultados numéricos são apresentados como ilustração para a resposta tanto do modelo proposto como do procedimento numérico. Outros tipos de fonte ou sorvedouro (lineares ou não) de poluentes podem ser também tratados a partir do procedimento numérico descrito neste trabalho, sem que para isto haja aumento de dificuldade operacional