Tipos de plumas

El grado de estabilidad atmosférica y la altura de mezcla resultante tienen un
importante efecto en las concentraciones de contaminantes en el aire ambiental.
Si bien en la discusión sobre la mezcla vertical no hemos abordado el movimiento
horizontal del aire, o el viento, es importante saber que este se produce bajo
condiciones de inversión. Los contaminantes que no se pueden dispersar hacia
arriba lo pueden hacer horizontalmente a través de los vientos superficiales. La
combinación de los movimientos verticales y horizontales del aire influye en el
comportamiento de las plumas de fuentes puntuales (chimeneas). Sin embargo,
en esta lección se describirán los diversos tipos de plumas característicos de
diferentes condiciones de estabilidad. La pluma de espiral de la figura se produce
en condiciones muy inestables debido a la turbulencia causada por el acelerado
giro del aire. Mientras las condiciones inestables generalmente son favorables
para la dispersión de los contaminantes, algunas veces se pueden producir altas
concentraciones momentáneas en el nivel del suelo si los espirales de la pluma se
mueven hacia la superficie.

Pluma en espiral


 




La pluma de abanico se produce en condiciones estables, figura 30. El
gradiente de inversión inhibe el movimiento vertical sin impedir el horizontal y la
pluma se puede extender por varios kilómetros a sotavento de la fuente. Las
plumas de abanico ocurren con frecuencia en las primeras horas de la mañana
durante una inversión por radiación.


Pluma de abanico

 


La pluma de cono es característica de las condiciones neutrales o
ligeramente estables. Este tipo de plumas tiene mayor probabilidad de producirse
en días nubosos o soleados, entre la interrupción de una inversión por radiación y
el desarrollo de condiciones diurnas inestables.




Pluma tipo cono

  

Obviamente, un problema importante para la dispersión de los contaminantes
es la presencia de una capa de inversión, que actúa como una barrera para la
mezcla vertical. Durante una inversión, la altura de una chimenea en relación con
la de una capa de inversión muchas veces puede influir en la concentración de los
contaminantes en el nivel del suelo.
Cuando las condiciones son inestables sobre una inversión la descarga de
una pluma sobre esta da lugar a una dispersión efectiva sin concentraciones
notorias en el nivel del suelo alrededor de la fuente. Esta condición se conoce
como flotación.

Pluma de flotación


  





Si la pluma se libera justo debajo de una capa de inversión, es probable que
se desarrolle una grave situación de contaminación del aire. Ya que el suelo se
calienta durante la mañana, el aire que se encuentra debajo de la mencionada
capa se vuelve inestable. Cuando la inestabilidad alcanza el nivel de la pluma
entrampada bajo la capa de inversión, los contaminantes se pueden transportar
rápidamente hacia abajo hasta llegar al suelo.

Este fenómeno se conoce como fumigación, figura 33. Las concentraciones
de contaminantes en el nivel del suelo pueden ser muy altas cuando se produce la
fumigación. Esta se puede prevenir si las chimeneas son suficientemente altas.


Pluma de fumigación