| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| METHODOLOGIES FOR THE ANALYSIS OF NON-LINEAR ENVIRONMENTAL PROCESSES APPLIED IN A DYNAMIC MODEL OF AIR TRAFFIC EMISSIONS. | | Autor/a | Buendía Hernández, Francisco Antonio | | Departamento | Física y Matemáticas | | Director/a | Ortiz Bevia, M. José | | Codirector/a | Álvarez García, Francisco José | | Fecha de defensa | 23-11-2023 | | Calificación | Sobresaliente cum laude | | Programa | Ciencias (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | Las emisiones de gases de efecto invernadero modifican el balance radiativo de la Tierra, provocando cambios en su clima. El Cambio Climático es considerado una de las mayores amenazas para la estabilidad económica y social. La aviación es responsable de alrededor del 2,5% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Esta contribución es cada vez mayor, de ahí el interés de evaluar los impactos que las distintas políticas pueden tener sobre ella. El modelo de retroalimentación simple propuesto aquí fue pensado como una herramienta para investigar el problema de la estabilización. El modelo se basó en la relación entre el número de pasajeros del tráfico aéreo y las emisiones de CO2 asociadas. Incorporó una representación de la retroalimentación de la innovación tecnológica sobre la tasa de emisiones y de la respuesta socioeconómica al impacto climático sobre el número de pasajeros. Los parámetros del modelo se estimaron utilizando datos de una variedad de fuentes sólidas de tráfico aéreo. Sin embargo, se encontró que ninguno de los términos de retroalimentación logró estabilizar las emisiones, aunque podrían ralentizar su crecimiento. Por lo tanto, la versión no lineal del modelo incluye una representación de la percepción de inseguridad de los pasajeros, similar a la experimentada en la reciente pandemia. Este modelo favorece la estabilidad tanto del número de pasajeros como de las emisiones de CO2, y sería capaz de controlar situaciones inéditas
En un segundo estudio, presentamos un análisis de sensibilidad de las emisiones de CO2 modeladas de la aviación a los cambios en los parámetros del modelo, que pretende ser una contribución a la comprensión del problema de la estabilización de la composición atmosférica. El modelo dinámico de dos variables incorpora los efectos de las innovaciones tecnológicas en la tasa de emisiones, la retroalimentación ambiental y un término de control no lineal en la tasa de pasajeros. Los resultados de dos análisis de sensibilidad global indicaron que la influencia del término no lineal prevaleció sobre la tasa de número de pasajeros, seguida de lejos por la retroalimentación ambiental. Para la tasa de emisiones, el término no lineal dominó, quedando la influencia del término tecnológico en segundo lugar.
Un tercer estudio aborda diferentes aspectos de la cuestión de la estabilización de emisiones. Se pueden diseñar diferentes opciones de gestión en función de las características de las soluciones del sistema y de la optimización del parámetro del término de control: i) mantener el número actual de pasajeros, ii) mantener el nivel actual de emisiones, o iii) desviar el sistema al siguiente punto de equilibrio manteniendo la amplitud de oscilación en su valor mínimo. Cada una de estas opciones conduce a una estructura diferente de crecimiento o reducción de pasajeros y/o emisiones que pueden derivarse de los resultados del modelo. La tercera opción parece especialmente novedosa y prometedora, ya que solo se reduce drásticamente el número de pasajeros de vuelos de corta distancia; se permite que crezcan los de larga distancia e internacionales mientras sus emisiones caigan por debajo del 50% de su tasa actual. Además, en un escenario de lento crecimiento del tráfico aéreo (respecto a los registros históricos), como el de los últimos veinte años, estas tasas mejoran, con menores reducciones en el número de pasajeros de corta distancia y mayores en larga distancia y vuelos internacionales. |
|
