Caracterización de la contaminación con percepción remota

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Carmen Cruz Botella
hace 8 años
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1 Caracterización de la contaminación con percepción remota de la Mora Centro de Ciencias de la Atmósfera Universidad Nacional Autónoma de México

2 Introducción por qué percepción remota? H 2 O CO 2 CH 4 NO 2 N 2 O NO COVs CO O 3

3 Introducción columnas verticales FTIR for Solar Absorption Infrared Spectroscopy DOAS for Multi-Axis Differential Optical Absortion Spectroscopy SAIRS DOAS

4 Introducción dos altitudes 4000 m a.s.l. ALTZOMONI 2240 m a.s.l

5 Observatorios

6 Observatorios Ciudad Universitaria, México D.F. LIDAR MAX-DOAS Solar abs. FTIR the "new" observatory at Operational (> 2008) FTIR spectrometer Bruker Vertex 80 Sun tracker: -made Beam Splitter: KBr Detector: MCT, InSb, InGaAs

7 Observatorios Altzomoni, Parque Nacional Izta-Popo 4,000 m s.n.m ALTZOMONI Parque Nacional Izta-Popo (4,000 m s.n.m.) Operational (> 2012) FTIR spectrometer Bruker HR120/5 Sun tracker: KIT-made Beam Splitter: KBr, CaF2 Detector: MCT, InSb, InGaAs

Operational (> 2012) FTIR spectrometer Bruker HR120/5 Sun

8 Ozono Ozono ()

9 Ozono Ozono (Altzomoni)

10 Ozono Ozono () km -- Climatología WACCAM O3 TC (Altzomoni) km

11 Monóxido de carbono Inventario de emisiones millones de vehiculos (fuente principal) 84% privados, 3.5% taxis, 2.8% transporte público 5.2% motocicletas y 4.9% camiones 95% usan gasolina, 4% diesel y 1% gas LP Monoxido de carbono (CO) límite permitido de los gases emitidos del escape es de 1-2%. La concentración promedio anual max. en un dia, bajó de 8.7 ppm en 1991 a 1.57 ppm en Emisiones (Tg/año): emisiones de CO

9% camiones 95% usan gasolina, 4% diesel y 1% gas LP Monoxido de carbono (CO) límite permitido de los gases

12 Monóxido de carbono

13 Monóxido de carbono clasificación a) vientos > 1.5 m/s (promedio de 6 estaciones de la RAMA entre 8-12 LST b) vientos < 1.5 m/s c) pendiente con intervalo de confianza 95%

14 Monóxido de carbono emisión promedio (local e instantánea)

15 Monóxido de carbono distribución espacial de CO mediciones satelitales Instrumento: IASI Infrared Atmospheric Sounding Interferometer ESA Plataforma: Met-Op-A Lanzamineto: Octubre 2006 Interferometro FTIR Observación: nadir Resolución: 0.5 cm -1 Rango: cm -1 FOV: 12 km aprox. Sobrevuelo por MCMA: 10:19 Recuperación de CO: Algoritmo: FORLI (LATMOS-IPSL)

2006 Interferometro FTIR Observación: nadir Resolución: 0.

16 Top-down estimation of the carbon monoxide emissions from the Mexico Megacity based on FTIR measurements from ground and space. W. Stremme, M. Grutter, C. Rivera, A.R. Garcia, I. Ortega, M. George, C. Clerbaux, P.-F. Coheur, D. Hurtmans, J.W. Hannigan, M.T. Coffey. Atmos. Chem. Phys., 13, , (2013) Caracterización de la contaminación por percepción remota Monóxido de carbono

George, C. Clerbaux, P.-F. Coheur, D. Hurtmans, J.W. Hannigan, M.T. Coffey. Atmos. Chem. Phys.

17 Monóxido de carbono Valores promedio (molec/cm 2 ) comparación columnas CO Tecámac: 1.72x10 18 (superficie) vs. 1.65x10 18 (satélite) : (2.59±0.13) x10 18 vs. 2.13x10 18 (satélite) vs. 2.26x10 18 (satélite desplazado 10:19 ) Comparaciones directas Tablas Criterios: Radio de coincidencia Rango de tiempo Correciones AVK Masas desplazadas en tiempo Busca saber de dónde viene el CO medido por IASI a las 10:19 antes de llegar a la a las 12 h. Comparar con el valor virtual a las 10:19 sobre la extrapolado en tiempo a partir de la taza obtenida a las 12 h. : (2.38±0.1) x10 18 () vs. (2.39±0.1) x10 18 molec/cm 2

18 Top-down estimation of the carbon monoxide emissions from the Mexico Megacity based on FTIR measurements from ground and space. W. Stremme, M. Grutter, C. Rivera, A.R. Garcia, I. Ortega, M. George, C. Clerbaux, P.-F. Coheur, D. Hurtmans, J.W. Hannigan, M.T. Coffey. Atmos. Chem. Phys., 13, , (2013) Caracterización de la contaminación por percepción remota Monóxido de carbono top-down vs. bottom-up Spatial extrapolation (satellite) Temporal extrapolation -> 24 h 37% higher than inventory!

19 Metano columna de CH 4 Solar absorption infrared spectroscopic measurements over Mexico City: Methane enhancements. A. Bezanilla, A. Krueger, W. Stremme, M. Grutter. Atmosfera 27(2), ISSN: En prensa.

enhancements. A. Bezanilla, A. Krueger, W. Stremme, M.

20 Metano columna de CH 4 Solar absorption infrared spectroscopic measurements over Mexico City: Methane enhancements. A. Bezanilla, A. Krueger, W. Stremme, M. Grutter. Atmosfera 27(2), ISSN: En prensa.

21 Capa de mezcla Altura de capa de mezcla Ceilometer Vaisala CL31

22 Capa de mezcla 2011

23 Capa de mezcla

24 Red MAX-DOAS la técnica MAX-DOAS

25 Red MAX-DOAS equipos MAX-DOAS de la

26 Nitrogen dioxide DOAS measurements from ground and space: comparison of zenith scattered sunlight ground-based measurements and OMI data in Central Mexico. C. Rivera, W. Stremme and M. Grutter. Atmosfera 26 (3), (2013). Caracterización de la contaminación por percepción remota Red MAX-DOAS SMA-GDF CCA- NO2

27 RUOA Red Universitaria de Observatorios Atmosféricos Meteorología Gases criterio GEI COVs Aerosoles PM10, PM2.5 Comp. Quim. Deposición Comp. Quim. Tamaño de gotas Columnas LIDAR MAX-DOAS GPS

28 Conclusiones Conclusiones Importancia de realizar mediciones desde la superficie: Complemento de los datos satelitales Evolución de la MLH en la Cd de México LIDAR Medición del monóxido de carbono, estimación de la emisión total en la zona metropolitana y comparación (37% mayor) con el inventario oficial. Metodología top-down vs. bottom-up, Futuro: otros gases, otras ciudades.

29 Conclusiones conclusiones Medición del NO 2 desde superficie y del satélite Distribución espacial Estacionalidad Transporte Metano: fuentes en la Cd. de México Ozono: distribución vertical, temporal y espacial Formaldehído: emisión vs. formación, otras fuentes Incorporación a redes internacionales Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC) Total Carbon Columns Observation Network (TCCON) XCO2 con 0.25% de precisión con FTIR Misión OCO-2, lanzamiento de satélite en 2014!

30 Agradecimientos Gracias Wolfgang Stremme Claudia Rivera C. Eddy F. Plaza Medina Alejandro Bezanilla Josué Arellano Arne Krueger Iván Ortega de la Mora Grupo de Esectroscoía y Percepción Remota Centro de Ciencias de la Atmósfera grutter@unam.mx

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