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Ráfagas de radio como herramienta para mejorar el pronóstico del clima espacial

admin — Fri, 08 Aug 2014 21:40:34 +0000

El clima espacial está predominantemente regido por la actividad solar, particularmente por erupciones solares. Las eyecciones coronales de masa conforman indudablemente el tipo de erupción más imponente. Al viajar por el espacio interplanetario con velocidades que pueden alcanzar los 2000 km s-1, acarrean grandes cantidades de plasma y campos magnéticos y pueden producir extensos choques MHD delante de ellas. Estos choques aceleran partículas energéticas y producen el inicio súbito de tormentas geomagnéticas en nuestro planeta, al interactuar con la magnetósfera terrestre. Durante una tormenta geomagnética pueden visualizarse hermosas auroras, pero también pueden conllevar varios efectos adversos: grandes corrientes inducidas en líneas de alta tensión, problemas en las comunicaciones y sistemas de navegación, daños en componentes de satélites, modificaciones de sus órbitas, y dosis letales de radiación para astronautas.

Por décadas, los estudiosos del clima espacial han utilizado las emisiones de radio métricas de Tipo II como indicadores de erupciones en la corona solar. La velocidad con que dichas emisiones decaen en frecuencia se supone directamente proporcional a la velocidad del choque que precede la eyección coronal de masa interplanetaria. La utilidad de estas ráfagas de radio métricas (metric radio bursts) para predecir la llegada de un choque cerca de la tierra sigue siendo rudimentaria.

Las ráfagas métricas de Tipo II son típicamente detectadas por antenas en tierra, pero componentes de estas emisiones que decaen en frecuencia pueden ser también seguidas por naves en el espacio interplanetario, a veces hasta 1 unidad astronómica, donde la frecuencia del plasma local tiene un valor aproximado de 24 kHz, lo que corresponde a una densidad electrónica de 7 cm-3.

Este estudio está basado en las emisiones de Tipo II de baja frecuencia (kilométricas) detectadas por el experimento WAVES a bordo de la nave WIND. El objetivo es mejorar la predicción de la hora de llegada del choque a la Tierra, con vistas a mejorar los pronósticos actuales de clima espacial. Para ello, los eventos kilométricos de Tipo II se analizaron en conjunto con choques detectados por la nave ACE y con erupciones vistas en la corona solar, detectadas por los telescopios LASCO a bordo de la nave SOHO. El método muestra sustanciales mejoras con respecto a previas técnicas de predicción, pudiendo predecir la hora de llegada de un choque a la Tierra con un error medio de ±8 h.

Modelado de MP como posible modificador del tiempo atmosférico

admin — Fri, 08 Aug 2014 21:39:43 +0000

Preguntas clave:

Estudio de correlación entre aerosoles y parámetros de nubes. Las partículas de aerosoles juegan un rol central en la formación de nubes, ya que proporcionan sitios para la formación de gotas y cristales de hielo. En consecuencia, ambios en la concentración de aerosoles pueden modificar el desarrollo de nubes.
Comprobar la relación entre tormentas severas y contaminación del aire en Mendoza. Está estudiado que el efecto de la contaminación del aire en tormentas depende del tipo de contaminante y del ambiente específico. La idea es que los erosoles originados en centros urbanos incrementan el número de gotas en las nubes, lo cual incrementa a su vez albedo de las nubes. Productos de quema agrícola e industrial han demostrado se efectivos en el incremento del número de otas en nubes y en reducir el tamaño de dichas gotas. Sin embargo, trabajos recientes han demostrado que la influencia de distintas fuentes de polución puede ser drásticamente diferente.
Evaluación de sistemas de siembra en Programa de Lucha Antigranizo. Con el objeto de estudiar la eficiencia de los sistemas de siembra de nubes, es necesario comprender cómo esta operación realmente modifica la evolución de la nube, tal como lo predice el modelo conceptual.

Modelado de aerosoles antropogénicos

admin — Fri, 08 Aug 2014 21:39:15 +0000

El tiempo y el clima poseen una gran importancia para la vida humana, esencialmente para la salud, producción de bienes y servicios y bienestar. Existe notable evidencia científica de que las actividades humanas están influyendo sobre el clima y estos cambios pueden ser predichos parcialmente a través del entendimiento de procesos complejos que implican las actividades del hombre.
Aerosoles son partículas líquidas y sólidas suspendidas en el aire. El término aerosol se refiere tanto a las partículas como al gas en el que las partículas están suspendidas. El tamaño de las partículas puede ser desde 0,002 µm a más de 100 µm, esto es, desde unas pocas moléculas hasta el tamaño en el que dichas partículas no pueden permanecer suspendidas en el gas al menos durante unas horas.

La composición química de los aerosoles puede ser extremadamente variable, dependiendo de la región geográfica. Asimismo, la distribución de tamaños es decisiva para determinar la influencia en formaciones de núcleos de condensación y núcleos de hielo.

La gran variabilidad temporal y espacial de la concentración de aerosoles dificulta la medición de carias propiedades y su influencia específica. Es por ello que el modelado es crucial para el tratamiento de datos. La principal actividad humana que produce aerosoles primarios en el área del Gran Mendoza es el transporte urbano. En segundo lugar, la actividad industrial con quema de combustibles fósiles, la metalúrgica, fabricación de cemento y la quema de biomasa son importantes fuentes de aerosoles antropogénicos. Partículas de polvo de las regiones semiáridas producidas por erosión del viento, son una fuente de aerosoles primarios con alta variabilidad temporal y espacial.

Modelado de calidad de aire del Gran Mendoza

admin — Fri, 08 Aug 2014 21:38:25 +0000

Modelado de calidad de aire del Gran Mendoza:

La ciudad de Mendoza está ubicada en el oeste de la República Argentina en una zona semiárida, de bajas precipitaciones. El aire de la zona urbana está influenciado por muchos factores, desde la meteorología, la compleja orografía local, hasta emisiones naturales y antropogénicas, que envían a la atmósfera varios contaminantes. Con el objeto de representar adecuadamente la calidad de aire y evaluar la posible evolución de partículas y aerosoles, se ha preparado un inventario de emisiones, probándose varias formas de contabilidad ambiental, tanto de tipo top-down como bottom-up. Se incorporaron al modelado fuentes industriales, residenciales, comerciales y agrícolas. Debido al gran interés en entender y evaluar el impacto de las fuentes vehiculares, se estimó necesario considerarlas con un modelo más complejo basado en factores de emisión, flujos y velocidades en los segmentos de calles.

Se desarrolló una comparación de la performance de varios modelos de dispersión conocidos y ampliamente utilizados para poder así considerarlos como una herramienta válida para la evaluación de la calidad del aire. Tres códigos son analizados y comparados para verificar sus limitaciones y ventajas: ISC3, un modelo de gaussiano de pluma sencillo, AERMOD un modelo gaussiano más refinados y CALPUFF un modelo Gaussiano, dinámico de soplos lagrangiano de estado no estacionario. Este último permite la incorporación de los efectos producidos por la interacción con terrenos complejos, importantes localmente, como así la estimación del aporte de material particulado a varias alturas típicas, determinadas con radiosondeos. Se probaron diferentes opciones y varios escenarios, logrando una adecuada representación de calidad de aire en cada situación, de acuerdo con las comparaciones con datos de monitoreo.