Una metodología basada en radar para la identificación y caracterización de plumas de aerosol en el Highveld sudafricano
Autores: Botha, Gerhardt; Burger, Roelof Petrus; Havenga, Henno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una metodología basada en radar para la identificación y caracterización de plumas de aerosol en el Highveld sudafricano
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Quema de biomasa
Aerosoles
Gases traza
Metodología basada en radar
Plumas
Calidad del aire
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La quema de biomasa en el Highveld sudafricano inyecta anualmente cantidades sustanciales de aerosoles y gases traza en la atmósfera, impactando el balance radiativo global, la microfísica de las nubes y la calidad del aire regional. Estos aerosoles se transportan como plumas a largas distancias, planteando desafíos a las técnicas de monitoreo in situ y basadas en satélites existentes debido a su limitada resolución espacial y temporal, particularmente en entornos con fuentes de bajo nivel. Este estudio tiene como objetivo desarrollar y validar una nueva metodología basada en radar para detectar, rastrear y caracterizar plumas de aerosoles, abordando las limitaciones de las técnicas de monitoreo in situ y satelitales existentes. Utilizando datos de reflectividad volumétrica de alta resolución de un radar en banda S en Pretoria, Sudáfrica, se adapta un algoritmo tradicional de seguimiento de tormentas para mejorar la identificación de plumas. Los estudios de caso de eventos de plumas en junio y agosto de 2013 demuestran la efectividad del radar para distinguir perfiles verticales más bajos y una reflectividad reducida de las plumas en comparación con los ecos de tormenta. El algoritmo adaptado rastreó con éxito la evolución espacial y temporal de las plumas, revelando su naturaleza efímera. Los resultados indican que las características geoespaciales derivadas del radar tienen el potencial de contribuir significativamente a la comprensión de los impactos de las plumas en la calidad del aire local. Estos hallazgos subrayan la necesidad crítica de datos de alta resolución espacio-temporal para apoyar una gestión efectiva de la calidad del aire e informar el desarrollo de políticas en regiones afectadas por la quema de biomasa.
Descripción
La quema de biomasa en el Highveld sudafricano inyecta anualmente cantidades sustanciales de aerosoles y gases traza en la atmósfera, impactando el balance radiativo global, la microfísica de las nubes y la calidad del aire regional. Estos aerosoles se transportan como plumas a largas distancias, planteando desafíos a las técnicas de monitoreo in situ y basadas en satélites existentes debido a su limitada resolución espacial y temporal, particularmente en entornos con fuentes de bajo nivel. Este estudio tiene como objetivo desarrollar y validar una nueva metodología basada en radar para detectar, rastrear y caracterizar plumas de aerosoles, abordando las limitaciones de las técnicas de monitoreo in situ y satelitales existentes. Utilizando datos de reflectividad volumétrica de alta resolución de un radar en banda S en Pretoria, Sudáfrica, se adapta un algoritmo tradicional de seguimiento de tormentas para mejorar la identificación de plumas. Los estudios de caso de eventos de plumas en junio y agosto de 2013 demuestran la efectividad del radar para distinguir perfiles verticales más bajos y una reflectividad reducida de las plumas en comparación con los ecos de tormenta. El algoritmo adaptado rastreó con éxito la evolución espacial y temporal de las plumas, revelando su naturaleza efímera. Los resultados indican que las características geoespaciales derivadas del radar tienen el potencial de contribuir significativamente a la comprensión de los impactos de las plumas en la calidad del aire local. Estos hallazgos subrayan la necesidad crítica de datos de alta resolución espacio-temporal para apoyar una gestión efectiva de la calidad del aire e informar el desarrollo de políticas en regiones afectadas por la quema de biomasa.