Estudio de las propiedades de los aerosoles atmosféricos en Armilla (Granada)

Abstract

En este estudio se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de las propiedades de los aerosoles atmosféricos en la localidad de Armilla, próxima a la ciudad de Granada. Para tal fin se han analizado las medidas de la profundidad óptica total obtenidas en las longitudes de onda de 368,500,675 y 778 nm en 1994-1998. Tras descontar las contribuciones de absorción y dispersión de las moléculas gaseosas se ha analizado la serie de profundidades ópticas de aerosoles en las mencionadas longitudes de onda. A partir de la profundidad óptica media mensual y utilizando el método de King et al. (1978) hemos determinado, tras seleccionar el valor correcto del índice refracción, las distribuciones de tamaño medias mensuales de aerosoles, así como algunos parámetros que se pueden derivar de ellas, concentración total de aerosoles, la concentración total de partículas de tamaños inferiores y superiores a 0.35 um, la masa total y la superficie total de aerosoles. Las distribuciones de tamaño calculadas han permitido obtener los valores aerosoles tales como el parámetro de asimetría, el albedo de dispersión simple y la función de fase de dispersión. El análisis ha evidenciado la existencia de un marcado ciclo estacional en el que se aprecian valores más altos de profundidad óptica de aerosoles en el verano, asociados al incremento de la concentración de aerosoles, especialmente en el rango de tamaños superior a 0.35 um. Los valores más bajos de profundidad óptica obtenidos en invierno van asociados a un mayor predominio de partículas con tamaños inferiores a 0.35 um, tratándose además de aerosoles más absorbentes, como muestran los resultados albedo de dispersión simple. Por otro lado, se ha evidenciado la existencia de dos sub-periodos en el periodo analizado en el que las tendencias de las profundidades ópticas de aerosoles presentan signo opuesto. Así, en el subperiodo 1994-1995 se aprecia una tendencia decreciente de las profundidades ópticas de aerosoles, mientras que en el sub -periodo 1996-1998 se aprecia la tendencia contraria; en este último caso el efecto de incremento es más acusado en las longitudes de onda más corta. Además, las distribuciones de tamaño obtenidas en el rango 0.1-1.8 um en los años 1994-1995 son de tipo Junge, mientras que las obtenidas en 1996-1998 son de tipo biomodal, con un modo de partículas grandes bien definido y un modo de partículas pequeñas que se extiende hacia radios inferiores a 0.1 um. En cuanto a las propiedades ópticas de aerosoles encontramos un importante cambio a partir del año 1996, indicando el predomino de partículas más absorbentes de origen antropogénico en el periodo 1996-1998. Este cambio en todas las propiedades de los aerosoles parece estar asociado a las condiciones secas que predominaron en los dos primeros años y al incremento en los niveles de contaminación en los últimos años de la serie. Además, hemos evidenciado las buenas relaciones que existen entre las propiedades ópticas y físicas y la profundidad óptica de aerosoles y su dependencia espectral. Debido al interés climático de los efectos radiativos de las nubes de polvo sahariano sobre nuestras latitudes hemos analizado dos eventos particulares sobre nuestra zona de estudio. Para la detección y seguimiento de ambos eventos, además de las propiedades ópticas y físicas calculadas anteriormente, hemos utilizado también el análisis de las retrotrayectorias de las masas de aire y de las imágenes de satélite obtenidas mediante el sensor TOMS. Se ha caracterizado el pronunciado cambio en las características de los aerosoles normalmente observadas en la zona durante las intrusiones de polvo sahariano analizadas.