Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620190001&lang= vol. 32 num. 1 lang. <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[A novel velocity dealiasing algorithm for S-Band weather radars]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100001&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT Noise, especially continuous noise, is an important factor that affects the velocity dealiasing of Doppler weather radars. A challenge in the design of dealiasing algorithm is how to effectively suppress noise. Therefore, a novel anti-noise dealiasing algorithm (AND) for Doppler velocities was proposed in this paper. In comparison with traditional methods, the AND utilizes a new separation-restoration noise suppression scheme, which can significantly reduce the interference of noise on dealiasing without losing data. This algorithm utilizes three fitting curves as references to correct ambiguous echoes, and it can further suppress residual noise and dynamically match wind fields at varying scales. The AND has been applied to the CINRAD-SA network of operational radars in China, achieving a better performance on noisy echoes, isolated echoes, typhoon echoes, and tornado echoes.<hr/>RESUMEN El ruido, en especial el continuo, es un factor importante que afecta el dealiasing (supresión del solapamiento) de la velocidad en radares meteorológicos Doppler. En este trabajo se propone un novedoso algoritmo (anti-noise dealiasing algorithm, AND) para solventar este problema. En comparación con los métodos tradicionales, el AND utiliza un nuevo esquema de separación y restauración para eliminar el ruido, que puede reducir de manera significativa la interferencia de éste en el dealiasing sin pérdida de información. El algoritmo utiliza tres ajustes de curvas como referencia para corregir ecos ambiguos. Además puede eliminar el ruido residual y comparar dinámicamente campos de viento en diversas escalas. El AND se ha aplicado en los radares operativos de la red CINRAD-SA en China, con buenos resultados en cuanto a ecos de ruido, ecos aislados, ecos de tifón y ecos de tornado. <![CDATA[Evidence of traffic-generated air pollution in Havana]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100015&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT In Havana, transport is blamed as a likely source of pollution issues, which is usually supported on arguments referring to a vehicle fleet mainly made of old cars (i.e., most models are American from the 1950s or Russian from the 1980s) with poor technical conditions. Most of the existing studies are based on measurements from passive samplers collected for 24 h, which may not be representative of conditions where pollutant concentrations (particles or gases) fluctuate or are not homogeneous, such as transport-related pollution. The goal of this paper is to explore the transport-generated pollution by examining short-time correlations between traffic flows, pollutant concentrations and meteorological parameters. To do that, statistical relationships among all variables were analyzed, which revealed that PM10, NO2 and SO2 concentration levels are influenced by vehicular traffic, mainly with low-speed winds blowing perpendicular to the street axis. Furthermore, southeast and northeast winds force drag pollution from sources other than traffic. These conclusions depend on the specific conditions of the summer season at the measurement area. A more complete analysis could be conducted when more data becomes available for each season.<hr/>RESUMEN En La Habana, el sector del transporte es considerado una de las principales fuentes de contaminación atmosférica. Esto se fundamenta en la presencia de una flota de vehículos obsoleta (la mayoría de los modelos son estadounidenses o rusos de las décadas de 1950 o 1980, respectivamente) con deficiente estado técnico. Los estudios existentes se basan en mediciones con captadores pasivos a monitoreo ininterrumpido de 24 h, las cuales pueden no ser representativas de condiciones en las que las concentraciones de contaminantes (partículas o gases) fluctúan o no son homogéneas, tal como es el caso de la contaminación relacionada con el transporte. En este artículo se explora la contaminación generada por el transporte mediante el análisis de correlaciones entre los flujos de tráfico, las concentraciones de contaminantes (PM10, SO2, NO2) y los parámetros meteorológicos a una menor resolución temporal. Para ello se analizaron las relaciones estadísticas entre todas las variables. Los resultados revelan que el tráfico vehicular influye en las concentraciones de PM10, SO2 y NO2, principalmente ante vientos de baja velocidad perpendiculares al eje de la calle. Además del tráfico, los vientos del noreste y sureste arrastran contaminantes de otras fuentes. Estos resultados dependen de las condiciones específicas de la temporada de verano en el área de medición. De obtenerse un conjunto de datos más extensos, un análisis más completo podría llevarse a cabo. <![CDATA[Sea surface temperature, ocean color and wind forcing patterns in the Bay of La Paz, Gulf of California: Seasonal variability]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100025&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT Monthly climatologies are used to estimate the mean seasonal cycle of MODIS-Aqua satellite-derived sea surface temperature (SST), surface chlorophyll (Chl-a) and their relationship with surface wind stress curl (from the Cross-Calibrate Multi-Platform, CCMP) in the Bay of La Paz located in the southwestern Gulf of California, a region identified as having high biological productivity and significant seasonal variability. Harmonic fit applied to the monthly climatologies of these variables indicate a best fit with annual and semi-annual constituents. The annual amplitude was the dominant signal in both SST and Chl-a, corresponding to the bay-wide seasonal cycle of warming and cooling associated with the influx of upwelled nutrient-rich coastal waters jointly with the water exchange between the bay and the Gulf of California. Empirical orthogonal function (EOF) decomposition yielded the annual and semi-annual patterns of the seasonal cycle that respond to wind forcing. The EOF1 explained 93% of the SST variance and 48% of the Chl-a variance, showing a homogeneous variability of both variables across the bay and a strong thermal and biological gradient in the vicinity of the Gulf of California with their corresponding amplitude time series representing out-of-phase annual cycles, which corresponded to the regional dynamics of wind forcing pattern. The EOF2 accounted for 6% of the SST variance and 31% of the Chl-a variance, which reached its peak during winter associated with the high Chl-a anomaly values (&gt;1.5 mg m-3) observed along the coast. The intense biological productivity covaried strongly with the wind stress curl annual cycle (R = 0.5, P &lt; 0.05), suggesting that these Chl-a blooms could be associated with coastal currents and upwelling events regulated by the seasonal wind forcing pattern playing an essential role in the modulation of this quasi-permanent biophysical coupling observed in the Bay of La Paz during an annual cycle.<hr/>RESUMEN En este estudio se examinan, a partir de imágenes de satélite derivadas del sensor MODIS-Aqua, las climatologías mensuales de la temperatura superficial del mar (TSM), clorofila superficial (Chl-a) y su relación con el rotacional del esfuerzo del viento (Cross-Calibrate Multi-Plataform, CCMP) en la bahía de La Paz, ubicada en el suroeste del Golfo de California, una región con alta productividad biológica e importante variabilidad estacional. El ajuste armónico aplicado a las climatologías mensuales de estas variables indica un mejor ajuste con los constituyentes anual y semianual. La amplitud anual es la señal dominante tanto en la TSM como en la Chl-a y corresponde al ciclo estacional de calentamiento y enfriamiento en toda la bahía, asociado con la afluencia de aguas costeras ricas en nutrientes y el intercambio de agua entre la bahía y el Golfo de California. Un análisis de funciones empíricas ortogonales (FEO) identifica los patrones anual y semianual del ciclo estacional que responden al forzamiento del viento. La FEO1 explica el 93% de la varianza de la TSM y el 48% de la varianza de la Chl-a, mostrando una variabilidad homogénea en toda la bahía y un fuerte gradiente térmico y biológico en la vecindad del Golfo de California. Sus correspondientes series de amplitudes temporales representan ciclos anuales fuera de fase, los cuales responden a la dinámica regional del forzamiento del viento. La FEO2 contabiliza el 6% de la varianza de la TSM y el 31% de la varianza de la Chl-a, la cual alcanza su pico máximo durante el invierno, asociado con valores de Chl-a (&gt;1.5 mg m-3) observados a lo largo de la costa. La intensa productividad biológica covaría de modo significativo con el ciclo anual del rotacional del esfuerzo del viento (R = 0.5, P &lt; 0.05). Esto sugiere que los afloramientos de Chl-a pudieran estar asociados con corrientes costeras y eventos de surgencias reguladas por el patrón estacional del forzamiento del viento, jugando un papel importante en la modulación de este semipermanente acoplamiento biofísico observado en la bahía de La Paz durante un ciclo anual. <![CDATA[Seasonal rainfall variability in the southern Mediterranean border: Observations, regional model simulations and future climate projections]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100039&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT Particular attention has been given in recent years to precipitation and variations in climate change scenarios by modeling these phenomena at different timescales. Regional climate models enable assessing the impact of climate change at the regional and local scales. This study aims, firstly, to analyze the rainfall variability in northern Algeria, and secondly, to evaluate future seasonal rainfall variability using regional climate models of the ENSEMBLE project. Statistical tests and the bias method have been used for this study. Analysis of rainfall variability using statistical tests during the reference period (1961-1990) reveals a significant decrease of rainfall since the 1970s at the Tenes and Oran stations, located in the northwest of Algeria. This decrease occurs during the months of December and January (in winter), and March and April (in spring), and is associated to a reduction of 10-20 and 20-50 mm of daily rainfall, respectively, while the rainfall increases in the eastern region. Simulated data of 12 regional climate models have been compared to observations carried out during the reference period (1961-1990) using the bias method. Future seasonal rainfall variability was analyzed for two projection periods: 2021-2050 and 2070-2099. Most often, models underestimate the wet seasons and overestimate the dry seasons during the reference period. The models simulated a significant decrease of future rainfall in winter and spring over the two projected periods. Further investigations must be conducted to explain the underestimation of the models. It is also important to reconsider uncertainties that affect the results of this study.<hr/>RESUMEN En los últimos años se ha dado especial atención a la precipitación y a la variación en los escenarios de cambio climático, al modelar estos fenómenos a diferentes escalas de tiempo. Los modelos climáticos regionales permiten evaluar el impacto del cambio climático a escala regional y local. Este estudio tiene como objetivo en primer lugar el analizar la variabilidad de las precipitaciones en el norte de Argelia; y, en segundo lugar, evaluar la futura variabilidad estacional de la precipitación utilizando modelos climáticos regionales del proyecto ENSEMBLE. Se utilizaron pruebas estadísticas y el método de sesgo. El análisis de variabilidad estacional utilizando pruebas estadísticas durante el periodo de referencia (1961-1990) reveló una disminución significativa de las precipitaciones a partir de la década de 1970 en las estaciones de Tenes y Oran, ubicadas en la parte noroeste de Argelia. Esta reducción se produjo durante los meses de invierno (diciembre y enero) y primavera (marzo y abril), asociada principalmente a la disminución de la frecuencia de días con precipitaciones en el rango de 10-20 y 20-50 mm, mientras que en la región oriental se registró un aumento de las precipitaciones. Los datos simulados de 12 modelos climáticos regionales se compararon primero con datos observacionales durante el periodo de referencia utilizando el método de sesgo. Posteriormente, se proyectó la variabilidad estacional de la precipitación en los periodos 2021-2050 y 2070-2099. En general, los modelos subestiman las estaciones húmedas y sobreestiman las estaciones secas durante el periodo estudiado; asimismo, simulan una disminución significativa de las precipitaciones futuras en invierno y primavera en ambos periodos proyectados. Es necesario realizar nuevos estudios para explicar la subestimación de los modelos, así como reconsiderar las incertidumbres que afectan los resultados de este trabajo. <![CDATA[Spatial and temporal variation of acid rain in the Mexico City Metropolitan Zone]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100055&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT At the end of the 1980´s particulates and sulfur dioxide (SO2) were the main atmospheric pollutants in the Mexico City Metropolitan Zone (MCMZ). To reduce emissions, fuel oil was replaced by natural gas at power plants located inside Mexico City. Currently, SO2 levels do not exceed its air quality standard; however, acid rain is present with a high contribution of sulfate (SO4 2-). In this study, spatial and temporal variations in the chemical composition of rain in Mexico City between 2003 and 2014 were analyzed. Major ions (Na+, NH4 +, K+, Mg2+, Ca2+, SO4 2-, NO3 - and Cl-), pH, and electrical conductivity (EC) were analyzed weekly at 16 sampling stations located in the MCMZ. The pH decreased from north to south, with the lowest annual volume weighted mean (VWM) of 4.16 in 2006. Annual ion concentrations were, in decreasing order: NH4 +, SO4 2-, NO3 - and Ca2+ for the entire study period at most of the sampling sites. The highest values for wet atmospheric deposition (kg/ha) were found in the Western area and were the maximum in 2007. Wet deposition had major levels for SO4 2- and NO3 - of 24 and 20 kg/ha, respectively, and were similar to the levels registered in the USA in 2013 and 2014. Considering that external emission sources play a decisive role in acid rain within the City, it is necessary to establish strategies for the emission reductions of acid rain precursors from upwind sources.<hr/>RESUMEN A finales de la década de 1980, las partículas y el bióxido de azufre (SO2) fueron los principales contaminantes atmosféricos en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM). Para reducir esta problemática, el combustóleo fue sustituido por gas natural en las centrales termoeléctricas localizadas dentro de la Ciudad de México. Actualmente, los niveles de SO2 no exceden la norma de calidad del aire para este gas; sin embargo, se presenta lluvia ácida con una alta contribución de sulfatos (SO4 2-). En este estudio, se analizó la variación espacial y temporal de la composición química de la lluvia en la Ciudad de México de 2003 a 2014. Se colectaron muestras semanales en las que se analizaron los iones principales (Na+, NH4 +, K+, Mg2+, Ca2+, SO4 2-, NO3 - y Cl-), pH y conductividad eléctrica (CE) en 16 estaciones de muestreo ubicadas en la ZMCM. El pH disminuyó de norte a sur, con el valor anual más bajo del promedio ponderado por volumen (PPV) de 4.16 en 2006. Las concentraciones ponderadas anuales de los iones fueron, en orden decreciente: NH4 +, SO4 2-, NO3 - y Ca2+ durante todo el periodo de estudio en casi todos los sitios de muestreo. Los valores máximos de depósito atmosférico húmedo (kg/ha) se encontraron en el área oeste de la zona de estudio, siendo los más altos los registrados en 2007. Los mayores niveles de depósito húmedo encontrados fueron de 24 y 20 kg ha-1 para SO4 2- y NO3 -, respectivamente, y fueron similares a los niveles registrados en EUA en 2013 y 2014. Considerando que las fuentes de emisión externas juegan un papel decisivo en la lluvia ácida dentro de la Ciudad de México, es necesario establecer estrategias para la reducción de emisiones de precursores de lluvia ácida en las fuentes localizadas viento arriba. <![CDATA[State of air quality in twin cities of Pakistan: Islamabad and Rawalpindi]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000100071&lng=&nrm=iso&tlng= ABSTRACT Atmospheric pollution has emerged as a disaster in developing countries like Pakistan. The aim of this study was to observe and analyze the air quality status of the twin cities of Pakistan, Rawalpindi and Islamabad, with a combined population of 15 million. The concentration of criteria pollutants along with CO2 was measured at five different locations within these cities. Sampling was done for 24 h at each location using a mobile air quality monitoring lab. The overall concentrations of SO2, NOx and O3 were found to be within the permissible limits of the US-EPA standards and the National Environmental Quality Standards of Pakistan, with higher PM10 and CO2 concentrations at most locations. The highest concentrations of PM10 were observed at Saddar, Rawalpindi (184 µg m-3), while minimum values were observed at the Blue Area of Islamabad (121 µg m-3). The concentration of CO2 during the study period was found to be high in almost all locations, with Saddar, Rawalpindi, indicating the highest value (409 ppm). The concentrations of CO2 at the Blue Area and the National University of Science and Technology of Islamabad were observed to be as high as 385.3 and 246 ppm, respectively. The behavior of pollutants with different meteorological parameters was also studied. For source identification, backward air trajectories were also generated using the HYSPLIT model.<hr/>RESUMEN La contaminación atmosférica se ha perfilado como un desastre en países en desarrollo como Pakistán. El objetivo el presente estudio fue observar y analizar el estado de la calidad del aire en las ciudades paquistaníes gemelas de Rawalpindi e Islamabad, cuya población combinada es de 15 millones de habitantes. Se midieron las concentraciones de los principales contaminantes junto con las de CO2 en cinco sitios dentro de esas ciudades. El muestreo se realizó durante 24 h en cada sitio, utilizando un laboratorio móvil para medir la calidad del aire. Se encontraron concentraciones totales de SO2, NOx y O3 dentro de los límites permitidos de acuerdo con los estándares de la Agencia de Protección Ambiental de EUA y los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental de Pakistán. Las concentraciones más altas de PM10 se observaron en Saddar, Rawalpindi (184 µg m-3), en tanto que los valores mínimos se obtuvieron en la Zona Azul de Islamabad (121 µg m-3). Durante el periodo de estudio, las concentraciones de CO2 permanecieron altas en casi todos los sitios, con un valor máximo de 409 ppm. En la Zona Azul y la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Islamabad se observaron concentraciones de CO2 de hasta 385.3 y 246 ppm, respectivamente. También se estudió el comportamiento de los contaminantes con diferentes parámetros meteorológicos. Para identificar las fuentes se utilizaron trayectorias inversas generadas con el modelo HYSPLIT.