Caracterización de la Capa Límite Atmosférica en el Valle de Aburrá a partir de la información de sensores remotos y radiosondeos

摘要

Resumen: El objetivo principal de este trabajo es desarrollar un marco de análisis en donde se logre caracterizar la estructura y evolución de la Capa Límite Atmosférica (CLA) sobre una zona con topografía altamente compleja, el valle de Aburrá (Colombia), identificando los fenómenos meteorológicos y dinámicas antrópicas que tienen influencia en dichos procesos. El papel de la CLA en la calidad del aire en la región de estudio también hace parte del desarrollo del presente estudio.udCon este propósito se realizan estimaciones de la altura de la Capa de Mezcla, basadas en la información de tres ceilómetros, un Radar Perfilador de Vientos (RWP), un Radiómetro Microondas (MWR) y tres campañas de radiosondeos. Todos los instrumentos hacen parte del Sistema de Alerta Temprana de Medellín y el valle de Aburrá (SIATA).udVarios métodos son implementados usando técnicas que involucran un solo sensor y las que se denominaron multi-sensor, y su desempeño posteriormente validado con los perfiles verticales diferentes variables físicas y termodinámicas. Las estimaciones realizadas usando el Número de Richardson, integrando la información proveniente del RWP y del MWR, son aparentemente más estables y mejores predictoras de la altura de la capa de mezcla en ausencia de aerosoles, los cuales representan el principal trazador para las estimaciones basadas en los métodos de perfil, usando la retrodisperción de los ceilómetros.udEl ciclo diurno de la CLA en el valle de Aburrá presenta un régimen monomodal altamente influenciado por los gradientes de temperatura entre la superficie y la atmosfera, y los procesos de turbulencia cerca de la superficie. De acuerdo con el análisis frecuencial implementado, no se encuentran en la serie de altura de CLA estimada otros modos de variación dominantes, lo que se atribuye a la escasa longitud del registro analizado. Caso contrario ocurre con la retrodispersión, que reflejando una medida de las concentraciones de aerosoles en el ambiente está fuertemente influenciada por las dinámicas antrópicas relacionadas con la emisión de contaminantes en superficie. Esta relación es estudiada en detalle utilizando la información de las estaciones de la red de monitoreo de la calidad del aire del valle de Aburrá, determinando que la retrodispersión bajo condiciones de baja humedad, es una variable proxy y predictora de las concentraciones de material particulado en superficie.