SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA DEL PERÚ

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Valentín Espejo Ávila
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1 SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA DEL PERÚ MONITOREO DEL OZONO ESTRATOSFÉRICO (Programa de Vigilancia Atmosférica Global) DD II I CC II I EE M BB RR EE RESPONSABLES: Lic. EDSON PLASENCIA SÁNCHEZ Bach. JUAN TACZA ORDÓÑEZ REVISOR: Dr. JULIO ORDOÑEZ GALVEZ DIRECCION DE INVESTIGACION CIENTIFICA D.I.C. DIRECCION GENERAL DE INVESTIGACION Y ASUNTOS AMBIENTALES D.G.I.A. EE NN EE RR OO LIMA PERU

2 PROGRAMA DE VIGILANCIA ATMOSFÉRICA GLOBAL INFORME DEL ESTADO DE LA CAPA DE OZONO ESTACIÓN 0087 En el marco del programa conjunto NOAA-OMM denominado Vigilancia Atmosférica Global (VAG), durante el mes de DICIEMBRE de 2013 en la estación de monitoreo de Marcapomacocha, ubicada a 4470 m.s.n.m. en las inmediaciones de la laguna del mismo nombre en el departamento de Junín, Perú, fue posible realizar observaciones solo en 18 de los 31 días del mes; obteniéndose un total de 190 observaciones del estado de la capa de ozono utilizando el Espectrofotómetro tipo Dobson Nº0087. El 57% de las observaciones realizadas corresponden a observaciones hechas en presencia de un cielo despejado y con el equipo enfocado directamente hacia el sol (observaciones DS), las demás observaciones se realizaron en presencia de un cielo con nubes y con el equipo enfocado o bien a la base de las nubes (observaciones ZC) o bien hacia una zona despejada del cielo (observaciones ZB). Siguiendo la metodología del Programa VAG, luego de revisar la consistencia estadística de las observaciones, se estimaron las concentraciones diarias de ozono estratosférico tomando en cuenta solo las observaciones DS, de esta manera, durante el mes de la concentración promedio de ozono estratosférico en la Estación Marcapomacocha fue 245 UD (unidades dobson). DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 1

3 La Figura 1 muestra gráficamente la evolución de las concentraciones promedio diarias de ozono obtenidas mediante el espectrofotómetro (D087). Figura 1 Concentraciones diarias promedio de ozono, D087, Elaboración: Edson Plasencia Sánchez Los datos provenientes del satélite OMI mostraron un valor de ozono estratosférico promedio mensual de 255 UD para el pixel de 0.25º x 0.25º que contienen la ubicación de la estación Marcapomacocha. La Figura 2 muestra los promedios diarios del mes. Figura 2 Concentraciones diarias promedio de ozono, OMI, Elaboración: Edson Plasencia Sánchez DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 2

4 De las Figuras 1 y 2 se tiene que ambos conjuntos de datos se encuentran bastante alejados de sus valores promedios históricos diarios, aunque coinciden ligeramente bien a nivel promedio mensual. La Figura 3 da cuenta de esta situación. Figura 3 Ozono Total promedio diario, valores OMI versus D087, Elaboración: Edson Plasencia Sánchez Figura 4 Ozono Total diario, D087 versus extremos históricos, Elaboración: Edson Plasencia Sánchez DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 3

5 De la Figura 4 se tiene que las concentraciones observadas durante, se encuentran dentro de los rangos históricos, pero, prácticamente en el límite inferior, tal es así que si solo se considerasen las observaciones desde superficie (D087) este mes existirían 4 días con nuevos mínimos absolutos. La variabilidad promedio mensual de resulta ser 3 UD, lo cual equivale al 1.3% de la concentración de ozono promedio del mes y se encuentra dentro de los valores típicos, por lo que, se considera a todas las observaciones válidas y a la variabilidad en típica. Aunque durante el mes de las regiones tropicales tuvieron niveles de ozono mucho más bajos que las regiones polares (ver Figura 5), en México y Oceanía se presentaron los niveles de ozono total más bajos del planeta (hasta 225 UD), mientras que en Mongolia y Alaska se presentaron mayores anomalías negativas (hasta -15UD y -25UD respectivamente). En Sudamérica, la zona central experimentó los niveles más bajos de ozono y el norte del Perú las mayores anomalías positivas (hasta +5UD) (ver Figura 6). Figura 5 Ozono Total promedio en el mundo, Tomado de: DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 4

6 Figura 6 Anomalías de Ozono Total en el mundo, Tomado de: Utilizando los datos que envía diariamente el sensor OMI a bordo del satélite Aura (NASA-USA), la comunidad científica internacional puede elaborar mapas como los que se muestran en la Figura 7. Figura 7 Evolución diaria del ozono en Sudamérica, Adaptado de: DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 5

7 En la Figura 7 se observa que la zona norte de Sudamérica fue la que presentó en DICIEMBRE las menores concentraciones de ozono, sobre todo durante los últimos 15 días, así, en Perú, los departamentos de Tumbes, Piura, Amazonas y Cajamarca experimentaron menores concentraciones que el resto del país durante 7 días (el 22% del mes) Durante el mes de DICIEMBRE de 2013 no se proyectó el agujero de ozono sobre la Patagonia, aunque en la Antártida las anomalías negativas llegaron hasta -30 UD (ver Figura 6). Por otro lado, se conoce que en el ciclo dinámico de generación y destrucción del ozono estratosférico (Champman,1930), las temperaturas frías en la región polar favorecen la generación nubes estratosféricas y la destrucción del ozono, en ese sentido, la tendencia estacional de la temperatura del aire en la estratósfera baja (al nivel de 70 hpa) podría señalar la tendencia de las concentraciones medias de ozono estratosférico. En la Figura 8 se presenta la marcha de la temperatura atmosférica media entre los 65 y 90 S desde DICIEMBRE 2012 y hasta. Figura 8 Evolución de la temperatura atmosférica media entre los 65 y 90º S Tomado de: DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 6

8 De la Figura 8 se tiene que, durante DICIEMBRE de 2013 la temperatura de la alta atmosfera se incrementó sostenidamente al nivel de sus promedios históricos, lo cual mantuvo los niveles de ozono estratosféricos en sus valores típicos estacionales. Las nubes estratosféricas polares ejercieron muy poca influencia por cuanto la temperatura atmosférica promedio regional superó el umbral para la formación de nubes estratosféricas polares (-78ºC) (ver Figura 8). Tanto en DICIEMBRE 2012 como en, la temperatura atmosférica promedio regional estuvo dentro de sus niveles promedio histórico, por lo que en los próximos meses debería mantenerse dentro del amplio rango de variación que posee a nivel histórico (periodo )(ver Figura 8). La extensión del llamado Agujero de la Capa de Ozono (zonas donde las concentraciones totales de ozono son menores a 220 UD) en DICIEMBRE 2013 fue muy reducida y localizada (ver Figura 9). Figura 9 Presencia muy localizada del Agujero de la Capa de Ozono sobre la Antártida Tomado de: DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 7

9 CONCLUSIONES 1. Durante el mes de DICIEMBRE de 2013 en la estación de vigilancia atmosférica global de Marcapomacocha solo fue posible realizar observaciones directas durante 14 de los 31 días del mes, principalmente debido a las precipitaciones estacionales de la zona y los descansos mensuales del único operador de la estación. 2. Los resultados de Nivel 3 de las observaciones satelitales realizas por la NASA sobre el pixel de 0.25º x 0.25º que contiene a la ubicación de la Estación VAG Marcapomacocha, corresponden solo a 21 de los 30 días del mes de DICIEMBRE de Las concentraciones promedio diarias de Ozono Total en cada serie de datos, se encuentran alejadas de sus valores promedio históricos ( para las observaciones en tierra y para las observaciones satelitales), superando incluso las concentraciones de tierra sus valores mínimos históricos. 4. Aunque existe cierta variabilidad entre los pares de valores diarios, a nivel mensual las concentraciones promedio de Ozono Total de ambas fuentes de datos coinciden bastante bien dentro del rango de un sigma en 245 ± 10 UD. 5. Los valores extremos (máximo y mínimo) de ozono total observados en Marcapomacocha mediante un espectrofotómetro tipo Dobson, fueron 249 y 236 UD, mientras que, de acuerdo al sensor OMI utilizando por la NOAA, los valores extremos fueron : 267 y 236 UD respectivamente. 6. La extensión del área con valores significativamente pequeños de ozono total en el hemisferio sur, es decir, aquella donde la DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 8

10 concentración del ozono total es menor a 220 UD (área conocida como Agujero de la Capa de Ozono ) fue prácticamente inexistente. 7. La temperatura del aire en la estratosférica baja (70 hpa) mantuvo sus niveles promedio históricos, superando el umbral de formación y presencia de nubes estratosféricas y por consiguiente de la presencia del Agujero de la Capa de Ozono. BIBLIOGRAFÍA 1. Global Atmosphere Watch Programme Website World Meteorological Organization Disponible en: Consultada en: 10/01/ Informe Técnico de Observaciones Dobson Juan Tacza Ordoñez Oficio N 12/SENAMHI-DGIA-JTO/2013 DGIA SENAMHI 3. OMI Ozone data National Aeronautics and Space Administration USA Disponible en: Consultada en: 10/01/ Southern Ozone Hole Size National Weather Service NOAA USA Disponible en: Consultada en: 10/01/ Global Temperature Time Series National Weather Service NOAA USA Disponible en: Consultada en: 10/01/ Ozone Maps Environment Canada Disponible en: Consultada en: 10/01/ A Theory of Upper-Atmospheric Ozone, 1930 Sydney Chapman Memoirs of the Royal Meteorological Society 3 (26) On Ozone and Atomic Oxygen in the Upper Atmosphere, 1930 Sydney Chapman Philosophical Magazine 10: DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y ASUNTOS AMBIENTALES PÁGINA 9

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