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3. AERMET

With the output data from AERSURFACE, we can begin running AERMET.

3.1 Introduction

O AERMAP é um pré-processador topográfico desenvolvido pela EPA (Environmental Protection Agency) para auxiliar o modelo de dispersão atmosférica AERMOD. Ele processa dados de elevação do terreno, gerando informações essenciais sobre o relevo que influenciam na dispersão de poluentes.

Objetivo Principal:

Processar dados topográficos para caracterizar o terreno na área de estudo.
Gerar parâmetros de elevação usados pelo AERMOD, como alturas do terreno em cada receptor/fonte, declividades e efeitos de obstáculos

AERMET is a meteorological preprocessor used with the AERMOD air dispersion model. Its main function is to process surface and upper air meteorological data to generate the necessary input files for AERMOD simulations. AERMET calculates key atmospheric parameters such as wind profiles, atmospheric stability, temperature gradients, and turbulence characteristics. These parameters are essential for accurately modeling how pollutants disperse in the atmosphere.

Aspect	Details
Objective	Preprocess meteorological data for AERMOD, generating atmospheric profiles and planetary boundary layer (PBL) parameters.
Inputs	Surface data, upper-air sounding (radiosonde), and site characteristics (Surface roughness length (Zo), Albedo (Alb) and Bowen ratio (Bo)).
Outputs	• .SFC file - Processed surface data (10m wind, temperature, turbulence parameters)
	• .PFL file - Vertical atmospheric profiles (wind/temperature aloft, PBL height)

3.2 Required Files for AERMET

3.2.1 AERMET Executable

Primeiro, precisamos fazer o download do executavel no site EPA AERMET.

Procure pela secao MODEL CODE e clique no executavel compativel com sua versao operacional conforme mostra na Figure 1, e extraia o arquivo baixado na pasta: C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET:

Figure 1

Figure 1: Download the AERMET executable according to its specifications in English.

3.2.2 Surface Data

Para baixar os dados de superficie, acesse o site surface noaa e acesse o diretorio referente ao ano de 2024, conforme mostra a Figure 2:

Figure 2

Figure 2: Clique no ano de 2024.

Agora procure pelo arquivo chamado 724397-54831-2024.gz (referente a estacao de Central Illinois Regional Airport), faca o download e extraia na pasta C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET Por fim, renomeie o arquivo para 724397-54831-2024.dat,crie uma sub-pasta dentro dela chamada Surface_data, e mova o arquivo para essa nova pasta, conforme mostra a Figure 3:

Figure 3

Figure 3: Dados de superficie.

3.2.3 Upper Air Data

Por fim, precisamos fazer o download dos dados de sondagem, acessando o site radiosonde, procurando pela estacao meteorologica de USM00074560-data, referente a cidade de Lincoln-IL (estacao com dados de radio sondagem mais proxima de Bloomigton). Faca o downlaod conforme mostrado na Figure 4, e extraia o arquivo na pasta C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET.

Figure 4

Figure 4: faca o download do arquivo USM00074560-data-beg2021.txt.zip

Renomomeie o arquivo para USM, crie uma nova pasta dentro desta com o nome de Upper_Air_data, e envie o arquivo baixado para la (C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET\Upper_Air_data), como podemos ver na figura Figure 5

Figure 5

Figure 5: Renomeie o arquivo e o envie para a nova pasta.

3.3 Configurando o AERMET

Agora que temos todos os dados de entradas necessarios para rodar o aermet, iremos separar o processamento em 2 estagios:

Stage 1: Extracts the surface and upper air data from files in which the data are stored in specific archive formats. The quality of the surface, upper air, and site-specific or prognostic data is also assessed during Stage 1;
Stage 2: Reads the output from Stage 1, calculates the boundary layer parameters required by AERMOD, and generates two AERMODready meteorological data files.

Podemos ver um exemplo desse fluxograma na Figure X:

Figure X

Figure X: Fluxograma do AERMET

3.3.1 AERMET STAGE 1

Crie um documento de texto na pasta C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET chamado aermet_STG1 e preencha o com os seguintes dados:

**          Stage 1
job
  messages  msgSTG1.mes
  report    msgSTG1.rpt
  

upperair
**          Upper air data for Bloomington, IL
   data      .\Upper_Air_data\USM.txt IGRA
   extract   upper.iqa
   location  00074560  40.15N  89.33W  5  179.2
   xdates    2024/1/1 to 2024/1/2
   qaout     upper.oqa

surface
**           Surface data for Central IL, Bloomigton/Normal
   data      .\Surface_data\724397-54831-2024.dat ISHD
   extract   surface.iqa
   qaout     surface.oqa
   location  54831 40.66N  89.69W 5
   xdates    2024/1/1 to 2024/1/2

3.3.1.1 Configuração do Estágio 1 do AERMOD

Seção JOB

Linha	Descrição
`messages m1.mes`	Arquivo de log que armazenará mensagens do processamento
`report m1.rpt`	Arquivo de relatório com resultados detalhados do processamento

Seção UPPERAIR

Linha	Descrição
`data .\Upper_Air_data\USM.txt IGRA`	Caminho para dados brutos de radiossondagem no formato IGRA
`extract upper.iqa`	Arquivo de saída com dados extraídos (antes do QA)
`location 00074560 40.15N 89.33W 5 179.2`	Identificação da estação: • Código: 00074560 • Coordenadas: 40.15N 89.33W • Altura do anemômetro: 5m • Altura do terreno: 179.2m
`xdates 2024/1/1 to 2024/12/31`	Período de processamento (1 ano completo)
`qaout upper.oqa`	Arquivo final após controle de qualidade

Seção SURFACE

Linha	Descrição
`data .\Surface_data\724397-54831-2024.dat ISHD`	Dados superficiais no formato ISHD (Integrated Surface Hourly Data)
`extract surface.iqa`	Dados extraídos antes da validação
`qaout surface.oqa`	Dados validados prontos para uso
`location 54831 40.66N 89.69W 5`	Identificação da estação: • Código WBAN: 54831 • Coordenadas: 40.66N 89.69W • Altura de medição: 5m
`xdates 2024/1/1 to 2024/12/31`	Janela temporal idêntica aos dados de altitude

Fluxo de Processamento

[USM.txt] → (extração) → [upper.iqa] → (QA) → [upper.oqa]
[724397-54831-2024.dat] → (extração) → [surface.iqa] → (QA) → [surface.oqa]

3.3.1.2 Observações Técnicas

• Formatos Suportados:

IGRA para dados de altitude
ISHD para dados de superfície

• Controle de Qualidade (QA): Remove dados inconsistentes (ex: vento > 50 m/s) • Sincronia Temporal: Ambos conjuntos usam o mesmo período (2024)

3.3.2 AERMET STAGE 2

Agora criaremos um outro documento de texto nessa mesma pasta chamado aermet_STG2, e iremos configura-lo da seguinte forma:

**          Stage 2

JOB
  MESSAGES  mcr_st2.mes
  REPORT    mcr_st2.rpt

UPPERAIR
  QAOUT   upper.oqa

SURFACE
  QAOUT     surface.oqa

METPREP

  OUTPUT    METAR.SFC
  PROFILE   METAR.PFL
  
  LOCATION   000001 40.47N  88.97W  0
  METHOD     REFLEVEL  SUBNWS
  METHOD     WIND_DIR  RANDOM
  NWS_HGT    WIND      6.1
  

  AERSURF   BL_2024_Imp_Can.sfc

3.3.2.1 Configuração do Estágio 2 do AERMOD

Seção JOB

Linha	Descrição
`MESSAGES mcr_st2.mes`	Arquivo de log para mensagens de processamento do Estágio 2
`REPORT mcr_st2.rpt`	Relatório detalhado dos resultados do Estágio 2

Seção UPPERAIR

Linha	Descrição
`QAOUT upper.oqa`	Arquivo de entrada com dados de altitude já validados (gerado no Estágio 1)

Seção SURFACE

Linha	Descrição
`QAOUT surface.oqa`	Arquivo de entrada com dados de superfície já validados (gerado no Estágio 1)

Seção METPREP

Linha	Descrição
`OUTPUT METAR.SFC`	Arquivo de saída com dados de superfície processados
`PROFILE METAR.PFL`	Arquivo de saída com perfis verticais processados
`LOCATION 000001 40.47N 88.97W 0`	Identificação do local: • Código: 000001 • Coordenadas: 40.47N 88.97W • Altura de referência: 0m
`METHOD REFLEVEL SUBNWS`	Define o método de referência para altura (usando padrão NWS)
`METHOD WIND_DIR RANDOM`	Método para tratamento de direção do vento quando há dados faltantes
`NWS_HGT WIND 6.1`	Altura padrão de medição do vento (6.1m) conforme padrão NWS
`AERSURF BL_2024_Imp_Can.sfc`	Arquivo com características de superfície gerado pelo AERSURFACE

3.3.2.2 Observações Técnicas

• Entradas:

Dados já validados (`.oqa`) do Estágio 1

• Saídas Principais:

`.SFC`: Dados de superfície formatados
`.PFL`: Perfis verticais para o AERMOD

• Métodos Especiais:

`RANDOM`: Preenchimento aleatório de direção do vento para dados faltantes
`SUBNWS`: Ajuste de altura conforme padrão National Weather Service

• AERSURFACE: Arquivo opcional para características detalhadas da superfície

3.4 Running AERMET

Configurado os estagios, iremos agora rodar esses arquivos no CMD. Abra o Prompt de Comando e digite: cd C:\Users\Cliente\Desktop\AermodTutorial\3.AERMET e aperte enter no teclado, depois digite aermet aermet_STG1.txt e clique enter novamente, conforme mostra na Figure 8

Figure 8

Figure 8: Executando o estagio 1.

Feito isso, faca o mesmo com o estagio 2, digitando ''aermet aermet_STG2.txt' e apertando enter novamente, como podemos observar na Figure 9

Figure 9

Figure 9: Executando o estagio 2.

With this completed, we can proceed to AERMAP.

TraPoDisO

Table of Contents

3. AERMET

3.1 Introduction

3.2 Required Files for AERMET

3.2.1 AERMET Executable

Figure 1

3.2.2 Surface Data

Figure 2

Figure 3

3.2.3 Upper Air Data

Figure 4

Figure 5

3.3 Configurando o AERMET

Figure X

3.3.1 AERMET STAGE 1

3.3.1.1 Configuração do Estágio 1 do AERMOD

Seção JOB

Seção UPPERAIR

Seção SURFACE

Fluxo de Processamento

3.3.1.2 Observações Técnicas

3.3.2 AERMET STAGE 2

3.3.2.1 Configuração do Estágio 2 do AERMOD

Seção JOB

Seção UPPERAIR

Seção SURFACE

Seção METPREP

3.3.2.2 Observações Técnicas

3.4 Running AERMET

Figure 8

Figure 9