Doutorado: Desenvolvimento do STFM (Spill, Transport and Fate Model): Modelo computacional lagrangeano de transporte e degradação de manchas de óleo

Data: 
08/12/2017 - 09:00
Local: 
Sala 15 do IAG (Rua do Matão, 1226, Cidade Universitária)


Defesa de tese de doutorado
Aluno: Daniel Constantino Zacharias
Programa: Meteorologia
Título: Desenvolvimento do STFM (Spill, Transport and Fate Model): Modelo computacional lagrangeano de transporte e degradação de machas de óleo

Comissão julgadora
Profa. Dra. Adalgiza Fornaro - IAG/USP 
Profa. Dra. Rosmeri Porfirio da Rocha –IAG/USP 
Prof. Dr. Sergio Muniz Oliva Filho –IME/USP
Profa. Dra. Rosalinda Carmela Montone –IO/USP
Prof. Dr. Ramiro Joaquim de Jesus Neves –Universidade de Lisboa/Portugal
 
 
 
Resumo
 
Os derramamentos de petróleo são consequência inevitável e indesejável da produção e transporte do petróleo e seus derivados. A maioria desses derramamentos são relativamente pequenos, mas alguns deles são grandes o suficiente para causar significativo impacto ambiental. Nessas situações, os modelos computacionais são ferramentas importantes para estimar a trajetória, dimensionamento e comportamento do óleo derramado no ambiente marinho, sendo determinantes na elaboração de planos de ação e trabalho das equipes de resposta. O transporte e destino de óleo offshore derramado são regidos majoritariamente, no curto período, por processos de transporte e de transformação físico-químicos e no longo período por processos de degradação biológica, de acordo com as condições ambientais locais (oceânicas e atmosféricas). Os principais processos que atuam sobre as manchas de óleo offshore incluem, no curto período, advecção, difusão turbulenta, espalhamento superficial, evaporação, dissolução, emulsificação, sedimentação e a interação de mancha de óleo com a linha da costa. O STFM (Spill, Transport and Fate Model) foi o modelo computacional desenvolvido nesse trabalho. Os algoritmos foram desenvolvidos com base em formulações físico-químicas propostas na literatura, sendo testadas as proposições de diversos autores e selecionadas as equações que apresentaram melhores resultado para integrar o conjunto físico-químico que compõe o STFM. Os resultados do trabalho mostraram que o STFM apresentou desempenho superior aos demais modelos testados na descrição do espalhamento e difusão dando mais estabilidade à mancha por utilizar a derivação de Dodge para a proposta de espalhamento de Fay e substituir o método usual de “Randon Walk” por “Randon Flight” (avançado no tempo) na forma canônica dada por Lynch. O algoritmo do STFM também traz outra evolução importante ao incluir um modelo de evaporação baseado nas equações empíricas de Fingas, substituindo as atuais parametrizações baseadas no ADIOS2 e nos métodos de pseudocomponentes.
 
Palavras-chave: STFM, derramamento Offshore, partícula Lagrangeana, modelagem de dispersão de óleo, modelagem de pluma.