Impacto de las Intrusiones de Polvo del Sahara en la Altura de la Capa Límite Atmosférica sobre Madrid
Autores: Molero, Francisco; Salvador, Pedro; Pujadas, Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Impacto de las Intrusiones de Polvo del Sahara en la Altura de la Capa Límite Atmosférica sobre Madrid
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Contaminación atmosférica
Aerosoles
Antropogénico
Capa límite
Lidar
Altura de la ABL
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La contaminación atmosférica causada por aerosoles deteriora la calidad del aire, aumentando los riesgos para la salud pública. Los aerosoles antropogénicos suelen encontrarse dentro de la capa límite atmosférica (ABL), que presenta una evolución diurna que determina la mezcla vertical de los contaminantes del aire producidos cerca de la superficie y, por lo tanto, su concentración a nivel del suelo de fuentes locales. La caracterización precisa y completa de la capa de mezcla es de crucial importancia para la previsión numérica del tiempo y los modelos climáticos, pero los métodos tradicionales como el radiosondeo presentan algunas limitaciones espaciales y temporales. Se han obtenido mejores resoluciones utilizando lidar, que proporciona la distribución vertical de aerosoles. Un tipo particular de lidar, el ceilómetro, ha demostrado capacidades de medición continua, proporcionando perfiles verticales con una resolución temporal de sub-minuto y una resolución espacial de varios metros. Se requieren métodos avanzados, como el algoritmo STRATfinder recientemente desarrollado, para estimar la altura de la ABL en presencia de capas residuales. Situaciones más complejas ocurren debido a la advección de aerosoles (por ejemplo, debido al transporte a larga distancia de polvo del desierto, erupciones volcánicas o convección de pirocúmulos), produciendo una capa elevada en la troposfera libre que puede permanecer desacoplada de la ABL local pero también puede mezclarse. Los métodos basados en aerosoles para la determinación de la altura de la ABL son desafiantes en esas situaciones. El objetivo principal de esta investigación es evaluar el impacto de las intrusiones de polvo sahariano en la ABL utilizando señales de ceilómetro, durante un período de cuatro años, 2020-2023. La base de datos de altura de la ABL, obtenida de mediciones de ceilómetro cada hora, se analiza en función de los patrones sinópticos más frecuentes. Se obtuvo una reducción en la altura de la ABL en días de alta carga de polvo (1576 +/- 876 m) con respecto a días de baja carga de polvo (1857 +/- 914 m), aunque aún era más alta que en días limpios (1423 +/- 772 m). Este comportamiento se estudia más a fondo discriminando por estación y patrones sinópticos. Estos resultados son relevantes para el asesoramiento en salud durante los días de intrusión de polvo sahariano.
Descripción
La contaminación atmosférica causada por aerosoles deteriora la calidad del aire, aumentando los riesgos para la salud pública. Los aerosoles antropogénicos suelen encontrarse dentro de la capa límite atmosférica (ABL), que presenta una evolución diurna que determina la mezcla vertical de los contaminantes del aire producidos cerca de la superficie y, por lo tanto, su concentración a nivel del suelo de fuentes locales. La caracterización precisa y completa de la capa de mezcla es de crucial importancia para la previsión numérica del tiempo y los modelos climáticos, pero los métodos tradicionales como el radiosondeo presentan algunas limitaciones espaciales y temporales. Se han obtenido mejores resoluciones utilizando lidar, que proporciona la distribución vertical de aerosoles. Un tipo particular de lidar, el ceilómetro, ha demostrado capacidades de medición continua, proporcionando perfiles verticales con una resolución temporal de sub-minuto y una resolución espacial de varios metros. Se requieren métodos avanzados, como el algoritmo STRATfinder recientemente desarrollado, para estimar la altura de la ABL en presencia de capas residuales. Situaciones más complejas ocurren debido a la advección de aerosoles (por ejemplo, debido al transporte a larga distancia de polvo del desierto, erupciones volcánicas o convección de pirocúmulos), produciendo una capa elevada en la troposfera libre que puede permanecer desacoplada de la ABL local pero también puede mezclarse. Los métodos basados en aerosoles para la determinación de la altura de la ABL son desafiantes en esas situaciones. El objetivo principal de esta investigación es evaluar el impacto de las intrusiones de polvo sahariano en la ABL utilizando señales de ceilómetro, durante un período de cuatro años, 2020-2023. La base de datos de altura de la ABL, obtenida de mediciones de ceilómetro cada hora, se analiza en función de los patrones sinópticos más frecuentes. Se obtuvo una reducción en la altura de la ABL en días de alta carga de polvo (1576 +/- 876 m) con respecto a días de baja carga de polvo (1857 +/- 914 m), aunque aún era más alta que en días limpios (1423 +/- 772 m). Este comportamiento se estudia más a fondo discriminando por estación y patrones sinópticos. Estos resultados son relevantes para el asesoramiento en salud durante los días de intrusión de polvo sahariano.