Caracterización in-situ de las propiedades espectrales de absorción de los aerosoles atmosféricos en Valencia

Resumen

Según el último informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, 2013) cada una de las tres últimas décadas ha sido más cálida que la anterior a nivel de superficie y, en conjunto, más cálidas que ninguna de las precedentes desde 1850. En la atmósfera, las causas de este aumento de temperatura están relacionadas directamente con la presencia de gases de efecto invernadero y también de aerosoles. En la última década, el estudio de los aerosoles atmosféricos ha cobrado gran interés debido al papel que estos desempeñan en el clima a través del forzamiento radiativo, siendo su interacción mayor que la de algunos gases de efecto invernadero de vida corta (p.e., CO o NOx) Mientras que los gases de efecto invernadero absorben la radiación emitida por la superficie terrestre favoreciendo así el calentamiento atmosférico, los aerosoles actúan directamente sobre la radiación solar de dos formas. Por un lado, dispersan parte de la radiación que les llega, lo que contribuye al enfriamiento terrestre; por el otro, también absorben parte de esta, favoreciendo el calentamiento de la atmósfera. Además, también afectan de forma indirecta actuando como núcleos de condensación de nubes y modificando sus propiedades ópticas. Es por ello que su caracterización resulta de gran importancia, especialmente a la hora de elaborar diferentes modelos en los que incluir el efecto que estos tienen en el clima. Sin embargo, el estudio de sus propiedades a escala global resulta de gran complejidad debido a su corta vida media (entre 5 y 10 días), la diversidad de fuentes existentes (naturales y antropogénicas) y su heterogénea distribución espacial. Además de sus efectos climáticos, los aerosoles atmosféricos pueden afectar también a la salud de los seres vivos. Por ello son considerados como contaminantes en las guías de calidad del aire que se establecen con el fin de regular y normalizar la emisión de partículas contaminantes a la atmósfera (WHO, 1999). En las ciudades, como consecuencia principal de los procesos de combustión interna en los motores de los vehículos, el Black Carbon constituye uno de los principales aerosoles contaminantes, afectando de forma directa a la calidad de aire. Este tipo de aerosol se caracteriza por ser muy absorbente por lo que a partir de las medidas del coeficiente de absorción de los aerosoles se ha podido obtener también la concentración de este contaminante en la atmósfera urbana de nuestra estación. El primer objetivo específico de esta tesis ha sido el de elaborar una metodología de trabajo para la obtención de las propiedades de absorción de los aerosoles a nivel de suelo utilizando técnicas de medida de filtro. El segundo objetivo, que surge a partir del primero, ha sido el de la caracterización climatológica de las propiedades ópticas de los aerosoles que dominan la zona metropolitana de Valencia (representada por la estación de Burjassot). El tercer objetivo, ha sido el de relacionar los procesos de transporte atmosférico con las propiedades de los aerosoles medidas en nuestra estación. Por último, se ha introducido también el concepto de Black Carbon, muy relacionado con las propiedades de absorción de los aerosoles en zonas urbanas, y se ha realizado un estudio de la evolución de su concentración a lo largo del periodo de medida en la estación de Burjassot.