1 Capítulo 2: Herramientas Satelitales para el Análisis de la Calidad del Aire10:30 – 11:15
2 Principales Aplicaciones de las Herramientas Satelitales para el Análisis de la Calidad del AireSalud Pública Monitorear la calidad del aire donde no existe una red terrestre de observación Alerta temprana sobre eventos regionales mayores (p.ej., incendios). Información sobre el desplazamiento de contaminantes. Proyección Pública y Concientización Atractivo visual: las imágenes ayudan a comunicar información sobre la calidad del aire al público en general y a los tomadores de decisiones. Blog de Calidad del Aire para Mesoamérica y el Caribe
3 Principales Aplicaciones de las Herramientas Satelitales para el Análisis de la Calidad del AireAnálisis de Eventos que Afectan la Calidad del Aire Imágenes y datos archivados ayudan con el análisis histórico de eventos que afectan la calidad del aire. Pronósticos de la Calidad del Aire Pronósticos oficiales de la calidad del aire para el día siguiente. Diseñados para proteger la salud pública.
4 Datos Generados por Satélites para el Análisis de la Calidad del AireImágenes MODIS de color natural Profundidad óptica de aerosoles (AOD) medida con MODIS GASP (AOD medida con GOES) Dixido de azufre (SO2) medido con OMI Dióxido de nitrógeno (NO2) medido con OMI Sistema de Mapeo de Sustancias Peligrosas Producto de Incendios y Humo
5 Espectroradiómetro de Resolución Moderada (MODIS)36 bandas espectrales de 0.41 a mm. Múltiples aplicaciones (aire, agua, vegetación, etc.). Resolución espacial de 1 km, 500 mts y 250 mts. Satélites Terra y Aqua de la NASA tienen MODIS.
6 Imagen MODIS de Color Natural¡Una imagen de color natual NO es una fotografía! Es una imagen compuesta de las bandas roja (banda 1), verde (banda 4), y azul (banda 3) de MODIS. + + =
7 Imagen MODIS de Color NaturalNieve Nubes Humo Nubes Reflejo solar Bruma Reflejo solar Bruma MODIS Terra 06 Julio 2002 Humo Bruma Nubes Reflejo Solar Nieve Cielo Despejado
8 Imagen MODIS de Color NaturalMODIS Aqua 18 Marzo 2005 Nubes Humo Reflejo Solar
9 Medición de la Profundidad Optica de Aerosoles (AOD) con MODISLa AOD es un parámetro de la dispersión y absorción de luz por las partículas presentes en una columna vertical de la atmósfera. La AOD es proporcional a la concentración de partículas. La AOD es adimensional. Los valores altos indican altas concentraciones de partículas. ¡La nubosidad impide la medición de la AOD! Sol Partículas atmosféricas dispersan y absorben la luz
10 Imagen AOD con MODIS Humo Bruma MODIS Terra 01 Agosto 2007
11 Imagen MODIS de la Profundidad Optica de Aerosoles (AOD)Humo MODIS Aqua 27 Abril 2008 Rojo = alta concentración de partículas Azul = baja concentración de partículas
12 India Septentrional, Nepal y Bangladesh: Imagen MODIS de Color Natural e Imagen AODBruma Bruma MODIS Terra 05 Febrero 2006
13 Aerosoles y Humo Medidos con GOES (GASP)GASP es una medición de la AOD obtenida de satélites geoesta-cionarios. Se está desarrollando un Sistema GASP para Centroamérica y el Caribe. Actualmente sólo se cuenta con imá- genes experimentales. La ventaja del Sistema GASP es que se cuenta con imágenes nuevas cada 30 minutos (alta resolución temporal).
14 Instrumento de Monitoro del Ozono (OMI)Mide la radiación UV y la radiación visible reflejadas por la Tierra. Diseñado para monitorear componentes importantes para la calidad del aire, incluyendo O3, NO2, SO2 y aerosoles. Resolución espacial de 13 x 24 kms. El Satélite Aura de la NASA cuenta con un OMI.
15 Dióxido de Azufre (SO2) Medido con OMIUsado principalmente para monitorear las erupciones volcánicas. Medido en Unidades Dobson (DU) Mide concentración en la columna vertical. ¡La nubosidad impide la medición de SO2 con un OMI! SO2 Popocatepetl 1 DU = 2.687×1016 cm-2
16 Dióxido de Azufre (SO2) Medido con OMIColombia SO2 Ecuador Perú 1 DU = 2.687×1016 cm-2
17 Dióxido de Nitrógeno (NO2) Medido con OMIMide concentración en la columna vertical. ¡La nubosidad impide la medición de NO2 con un OMI! Las áreas en color gris indican datos faltantes debido a cobertura nubosa. NO2
18 Dióxido de Nitrógeno (NO2) Medido con OMINuevo producto de NO2 con OMI: ¡Acérquese a Centroamérica y el Caribe! Muchas áreas de color gris debido a cobertura nubosa durante la época lluviosa. NO2
19 Sistema HMS para el Mapeo de Sustancias Peligrosas Producto de Incendios y HumoAnalistas capacitados utilizan datos de GOES, MODIS y otros satélites para mapear puntos con presencia de humo e incendios. Análisis de EE.UU. todo el año por la NOAA. Análisis de México, Centroamérica, Cuba y las Bahamas durante la época de incendios (marzo a junio) por el Servicio Meteorológico Nacional de México.
20 Sistema HMS para Incendios y HumoAnálisis hecho de 1 PM - 11 PM cada día. Puntos rojos son ‘puntos calientes’ identificados por MODIS (incendios). Plumas de humo aparecen de color gris. Países marcados en verde son el enfoque del análisis. 25 Mayo 2008
21 Modelo Global de Aerosoles del Sistema de la Marina para Analizar y Prononsticar Aerosoles (NAAPS)El Navy Aerosol Analysis and Prediction System (NAAPS) es un modelo pronosticador global que pronostica las concentraciones de aerosoles de sulfato, polvo y humo en la tropósfera. NAAPS es administrado por el Laboratorio de Investigación de la Marina Estadounidense ubicado en Monterey, California. La información meteorológica proviene del modelo pronosticador numérico llamado Sistema Global Operacional de la Marina para Pronósticos Atmosféricos (Navy Operational Global Atmospheric Prediction System – NOGAPS). La información sobre la distribución de aerosoles proviene de modelos individuales de la emisión de sulfatos, humo y polvo.
22 El modelo pronostica concentraciones de aerosoles:Modelo Global de Aerosoles del Sistema de la Marina para Analizar y Prononsticar Aerosoles (NAAPS) El modelo pronostica concentraciones de aerosoles: En una cuadrícula de 1°× 1° A intervalos de 6 horas Con hasta 120 horas (5 días) de anticipación Para mayor información sobre los aspectos técnicos de NAAPS, visite: El modelo produce gráficos cuadrilaminares disponibles en forma de: Pronóstico del día Pronóstico para cinco días Pronóstico para cinco días en intervalos de seis horas
23 Pronóstico Gráfico Cuadrilaminar de NAAPS
24 Interpretación del Gráfico Cuadrilaminar de NAAPSCuadro superior izquierdo: Profundidad Óptica Total de aerosoles de sulfatos, polvo y humo. ¡Profundidad óptica de aero- soles en toda la tropósfera! Los tipos de aerosoles están identificados por color para facilitar la interpretación. ¡NO enfoque sólo en este cuadro, porque no se trata de un análisis superficial!
25 Interpretación del Gráfico Cuadrilaminar de NAAPSCuadro superior derecho: Concentración de Sulfatos en la superficie en mg/m3. Los valores de concentración están identificados por color para facilitar la interpretación. Los aerosoles de sulfato son uno de los componentes principales de la bruma en las áreas urbanas. ¡Sí se puede enfocar en este cuadro, porque representa un análisis superficial!
26 Interpretación del Gráfico Cuadrilaminar de NAAPSCuadro inferior izquierdo: Concentración de Polvo en la superficie en mg/m3. Los valores de concentración están identificados por color para facilitar la interpretación. El polvo puede ser transpor- tado desde África a través del Atlántico e impactar la región. ¡Sí se puede enfocar en este cuadro, porque representa un análisis superficial!
27 Interpretación del Gráfico Cuadrilaminar de NAAPSCuadro inferior derecho: Concentración de Humo en la superficie en mg/m3. Los valores de concentración están identificados por color para facilitar la interpretación. El humo es un problema importante en la región durante la temporada seca. ¡Sí se puede enfocar en este cuadro, porque representa un análisis superficial!
28 Actividad 2: Productos Satelitales Relacionados con la Calidad del AireLos participantes forman subgrupos de 3-4 personas. Cada subgrupo recibirá un juego de imágenes satelitales. Con cada imagen los participantes deben determinar: El tipo de satélite e instrumento que hicieron la medición. El contaminante o producto representado en la imagen. Característricas principales de la calidad del aire (p.ej., áreas con altas concentraciones de contaminantes). Después del análisis en subgrupos, el grupo entero discutirá las imágenes. La Meta: Familiarizarse con las imágenes satelitales relacionadas con la calidad del aire.