Descripció del projecte
La contaminació atmosfèrica és una gran amenaça mediambiental per a la salut humana, però els seus impactes no es distribueixen uniformement. Els grups vulnerables, com els nens, les persones grans i les llars amb rendes més baixes, tenen riscos desproporcionats, destacant la necessitat d’intervencions integrals que beneficiïn tant la salut pública com el medi ambient. Avaluar la qualitat de l’aire urbà és clau per reduir l’exposició de la població a toxines, que poden reduir la morbiditat, la mortalitat i les càrregues sanitàries, alhora que milloren la qualitat de vida i els resultats econòmics.
La creació de mapes de calor d’alta resolució i de qualitat de l’aire multi-contaminants requereix sistemes computacionals complexos per modelar interaccions de vent mesoscale amb microgeometries urbanes (per exemple, edificis, arbres), juntament amb dades precises i extenses de seguiment i emissions de carrers i edificis.
Aquesta proposta pretén avançar en un catàleg d’emissions urbanes d’alta resolució, una eina crítica per a la gestió de la qualitat de l’aire, l’acció climàtica i la salut pública. Les dades espacials precises identifiquen els punts calents de contaminació, permetent la mitigació dirigida i les decisions polítiques. Millora el modelatge de la qualitat de l’aire, les avaluacions de l’exposició i l’avaluació de les polítiques de planificació urbana o de transport. A més, dona suport als objectius climàtics mitjançant el seguiment de les emissions locals de gasos d’efecte hivernacle. Aquests catàlegs ajuden les ciutats a reduir les desigualtats ambientals i aconseguir objectius de sostenibilitat de manera eficient.
Els objectius de recerca i desenvolupament d’aquesta proposta estan dissenyats per superar reptes clau en la construcció d’un catàleg d’emissions urbanes d’alta resolució, que requereix la comptabilitat de geometries urbanes complexes, patrons dinàmics del vent i fonts de contaminació heterogènies. Aquests objectius són crítics perquè els mètodes tradicionals no tenen la granularitat espacial i l’adaptabilitat necessàries per a un mapatge d’emissions precís a les ciutats.
O1: Desenvolupar simuladors de flux de vent urbà assistit per IA per millorar el modelatge de dispersió atmosfèrica local utilitzant nous conjunts de dades GIS.
O2: Investigar la relació entre les dades GIS urbanes i les emissions/immissions de gasos per millorar el mapatge d’emissions espacials.
O3: Recerca en mètodes robustos per identificar les retrotrajectòries més probables, permetent el rastreig precís de les fonts d’emissió detectades en els llocs de seguiment.
O4: Dissenyar xarxes de monitoratge adaptatiu capaces de rastrejar amb eficàcia les emissions urbanes, independentment de les configuracions microurbanes o de la variabilitat meteorològica.
El doctorand o doctoranda seleccionat serà supervisat conjuntament per la Prof. Ivette Rodríguez, Cap del grup de recerca TUAREG del Departament de Motors de Calor de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), el Dr. Oriol Lehmkuhl, cap d’equip del grup de Dinàmica de Fluids Computacionals de Gran Escala (CFD) del Barcelona Supercomputing Center (BSC) i el Dr. Francisco Ramirez, Científic de Recerca de Ciutats Bettair. El doctorat es basarà en el treball de la beca Torres Quevedo en curs i en els resultats finals del projecte iBAM ja acabat. A més, el projecte MAGICAL, que s’inclou a meitat del doctorat, proporcionarà dades crítiques d’entrada i coneixements pilot per avançar en la recerca del candidat sobre el mapatge i modelatge d’emissions. Aquest marc interdisciplinari combina de manera única enfocaments teòrics, computacionals i aplicats per abordar els reptes de la qualitat de l’aire urbà.
