Estudio de la dinámica del espectro óptico de los aerosoles en América del Sur a partir de las...
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ESTUDIO DE LA DINÁMICA DEL ESPESOR ÓPTICO DE LOS
AEROSOLES EN AMÉRICA DEL SUR A PARTIR DE LAS IMÁGENES
MODIS DE LOS SATÉLITES TERRA Y AQUA (2000-2012)
Noelia Rojas Benavente y Joel Rojas Acuña
Laboratorio de Teledetección - Facultad de Ciencias Físicas
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
ÁREA DE ESTUDIO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
AGRADECIMIENTOS
REFERENCIAS
AEROSOL
FUENTES
NATURALES
FUENTES
ANTROPOGÉNICAS AEROSOLES
Existen dos tipos de fuentes que dan
origen a las partículas contaminantes
llamadas aerosoles.
AEROSOL
DIRECTA
ABSORCIÓN SCATTERING
INDIRECTA
MICROFISICA DE LA NUBE
efectos
modifica
CUENCA
DE LA
AMAZONÍA
EL FACTOR DE MAYOR IMPORTANCIA
TRANSPORTE DE POLVO DEL
DESIERTO DE SAHARA
Campos de viento a 700 hPa del análisis global de NCEP global para un día típico con vientos en
dirección oeste en una parte de América del Sur
Variación mensual de incendios forestales
detectado por satélite en Perú y Brasil entre 1999
– 2005. Nótese la diferencia en escala
(fuente: CPTC, Brasil)
Variación estacional de la concentración de ozono
troposférico en Unidades Dobson (UD) para las 3
ubicaciones de la cuenca amazónica.
La deforestación en la Amazonía.- La
deforestación fue reducida desde 27,000
𝐾𝑚2 en el 2004 a 7,000 𝐾𝑚2 en el
2010
OBJETIVO GENERAL
Estudiar la dinámica de la distribución del espesor óptica de los aerosoles
atmosféricos en la longitud de onda de 550 nm sobre una región de América del Sur
(4°N-24°S de latitud y 83°W-33°W de longitud) en el periodo del 2000 al 2012
usando las imágenes MODIS procedentes de los satélites TERRA y AQUA.
OBEJTIVOS ESPECÍFICOS
Analizar la variación temporal de los datos del espesor óptico de los aerosoles
procedentes del MODIS-TERRA (2000-2012), MODIS-AQUA (2002-2012) y
los datos in-situ de las Estaciones AERONET.
Validación del AOT estimados de los datos imágenes del sensor MODIS con los datos in-situ de las estaciones AERONET.
América del sur
Coordenadas
geográficas
Los datos imágenes MOD04 de nivel L3 son usados. El parámetro estimado por
Teledetección es el espesor óptico del aerosol.
En este trabajo se ha usado el promedio mensual y el procesamiento ha sido
realizado con el software web llamado GIOVANNI
(http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni/overview/index.html).
Con dichos datos también se determinó la serie de tiempo de Aerosol Optical
Thickness (AOT) del MODIS (Terra y Aqua) para un periodo de 12 años.
La Tabla 1 muestra las características de los datos imágenes usados y la Tabla 2
muestra las estaciones AERONET.
Figura 1 – Imagenas AOT sobre America del Sur (Latitud 4°N-24°S y Longitud 83°W-33°W) desde el MODIS-TERRA y
MODIS-AQUA correspondiente al 2007 (a y b, respectivamente) y 2010 (c y d, respectivamente).
(a)
(d) (c)
(b)
Figura 1 - Series de Tiempo de datos mensuales AOT sobre Sur América (latitud: 4°N - 24°S and longitud:
83° - 33°W) desde MODIS–TERRA y MODIS–AQUA para un periodo de 13 años.
Figura 1 - Series de Tiempo de datos mensuales AOT sobre Sur América (latitud: 4°N - 24°S and longitud:
83° - 33°W) desde MODIS–TERRA y MODIS–AQUA para un periodo de 13 años.
Figura 2 - Serie de Tiempo de
datos mensuales AOT sobre Sur
América (latitud: 4°N-24°S and
longitud: 83°-33°W) desde
MODIS–TERRA y MODIS–
AQUA para el año 2007
Figura 2- Series de Tiempo de datos
mensuales AOT sobre Sur América
(latitud: 4°N - 24°S and longitud:
83° - 33°W) desde MODIS–TERRA
y MODIS–AQUA para el año 2007.
Figura 3– Series de Tiempo de datos
mensuales AOT sobre Sur América
(latitud: 4°N - 24°S and longitud: 83°-
33°W) desde la Estación AERONET –
RIO BRANCO – BRASIL en el 2007.
y = 0.0655x-0.307
R² = 0.8421
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
MO
D0
8 5
50
NM
AERONET 550 NM
y = 0.0758x-0.289
R² = 0.8859
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
MY
D0
8 5
50
NM
AERONET 550 NM
Figura 4 – Dispersión de los datos de
AOT para 550 nm entre la ESTACION
AERONET (RIO BRANCO – BRASIL)
y el MODIS - TERRA
Figura 5 – Dispersión de los datos de
AOT para 550 nm entre la ESTACION
AERONET (RIO BRANCO – BRASIL)
y el MODIS - AQUA
En las imágenes AOT correspondientes al mes de septiembre muestran valores altos en la región amazónica. Esto coincide con los tiempos del inicio de los incendios forestales en Brasil. Estas ultimas se utilizan para la limpieza de tierras agrícolas, la quema de residuos agrícolas y el cambio de vegetación (bosque para cultivos agrícolas, etc.)
En la series de tiempo AOT se puede observar una oscilación entre las amplitudes de 0,0 a 0,6, con valores máximos en los meses de agosto y septiembre (entre 0,45 y 0,5), durante el período de 2000-2012.
Los datos AOT in-situ AERONET y de Terra - Aqua tiene una correlación muy alta de 0.9 aproximadamente.
La deforestación en la Amazonía se ha acelerado dramáticamente hasta el 2004, donde luego existe un decrecimiento hasta el 2010.
Los incendios forestales es un factor muy importante para el origen de aerosoles entre otros gases que contaminan la atmosfera, y donde la humanidad es afectada.
Los análisis y visualizaciones en esta presentación fueron producidos con el sistema de datos en línea GIOVANNI, desarrollado y mantenido por el NASA GES DISC.
A los miembros del Laboratorio de Teledetección (LABTEL) por las enseñanzas y discusiones realizadas en la preparación de este trabajo.
Al Proyecto Cátedra UNMSM-CONCYTEC: “Teledetección en Desertificación y Sequía" (R.P. N° 328-2011-P y Contrato de Subvención N ° 240) por la Beca de Tesis de Maestría en Física.
[1] Diaz, A. (2005/06): Caracterización de los aerosoles atmosféricos y su influencia
en los niveles de radiación UV en la región de Canarias. Tesis de Doctorado en la
Atmósfera. Universidad La Laguna – España.
[2] Esteve, A. (2011): Estudio de los aerosoles atmosféricos en valencia mediante
medidas del nefelómetro de integración. Tesis Doctoral. Departament de Física de la
Terra I Termodinámica Universitat de Valéncia.
[3] GIOVANNI web sitie: http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni
[4] Twomey, S. (1977): Atmospheric Aerosols. Elsevier Press. New York - EE.UU.
[5] Vargas, P. (2009): Variabilidad espacial y temporal del espesor óptico de los
aerosoles sobre el Perú usando imágenes de satélite. Tesis de Licenciatura en Física.
Facultad de Ciencias Físicas. UNMSM. 120 pág.
[6] World health organization (WHO), 2006.
[7] Artaxo P. (2013): Aerosols in Amazonia: Natural Biogenic Particles and Large
Scale Biomass Burning Impacts. Institute of Physics, University of Sao Paulo, Rua do
Matao.