Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620190002&lang=es vol. 32 num. 2 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Emission impact of wildfires: El Tepozteco 2016]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200085&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Wildfires impact both ecosystems and human welfare, being carbon monoxide and PM2.5 particles the most critical emissions affecting human health. The impact of a fire in the Tepozteco National Park, in the state of Morelos, Mexico was evaluated on its potential to produce health impacts on the surrounding inhabitants. Surrounding population centers are located at around 2000 m from the area affected by the wildfire, which occurred in a natural protected natural area. HYSPLIT simulations to estimate pollutant trajectories were conducted along with a dispersion simulation to determine pollutant concentrations as a function of distance to the centers of population. The results show that the inhabitants of adjacent communities were not subject to significant risk levels according to national and international regulations, because the dispersion trajectory of the pollutants did not impact such populations. In Mexico, it is necessary to prioritize prevention, monitoring, and mitigation measures of human-induced wildfires. It is recommended to increase the coverage of the monitoring network of Morelos to include the Tepoztlán Municipality, due to the high frequency of fires and the growing urbanization in the zone.<hr/>RESUMEN Los incendios forestales y silvestres impactan tanto a los ecosistemas como al bienestar humano, siendo las emisiones de monóxido de carbono y las partículas PM2.5 los elementos con mayor efecto sobre la salud humana. En este estudio se evalúa el potencial de afectación de un incendio forestal en el Parque Nacional El Tepozteco en el estado de Morelos, México, sobre la salud de los pobladores asentados en los alrededores de dicho parque. Las poblaciones vecinas se encuentran aproximadamente a 2000 m de la zona afectada por el incendio, que ocurrió en un área de protección natural. Se realizaron simulaciones con el modelo HYSPLIT para estimar las trayectorias de los contaminantes y se realizó una simulación para determinar la concentración de los contaminantes como función de la distancia a los centros de población. Los resultados muestran que los habitantes de las poblaciones adyacentes no estuvieron expuestos a niveles de riesgo de acuerdo con las regulaciones nacional e internacional debido a que la trayectoria de dispersión de los contaminantes no impactó dichas poblaciones. En México es necesario priorizar la prevención, monitoreo y medidas de mitigación de los incendios causados por seres humanos. Se recomienda incrementar la cobertura de la red de monitoreo de Morelos a fin de que incluya al municipio de Tepoztlán, debido a la frecuencia de los incendios forestales y al crecimiento del área urbana. <![CDATA[Long-term observation of black carbon aerosols at an urban location over the central Indo-Gangetic Plain, South Asia]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200095&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT The first ever long-term measurement of black carbon (BC) aerosols over an urban location at the central Indo-Gangetic Plain (IGP) is presented. Both short- and long-term variations in BC during the period 2009-2013 are discussed with specific emphasis on variation in BC sources, meteorology, trend and possible transport pathways across the IGP. High BC mass loading was noted with a 5-yr composite mean (± SD) of 11.8 (± 8.6) µg m-3, having strong and consistent seasonal variations (median: 8.8; range: 1.4-48.0 µg m-3). Winter (21.5 ± 9.9µ gm-3) and post-monsoon (17.4 ± 10.2 µg m-3) specific rises in BC mass were consistent with the increase in household emissions, and from agricultural residue burning. The BC mass concentration was mostly influenced by local sources, while sudden change in BC was consistent with the change in Delta-C, indicating emissions primarily from biomass burning. Beside sources, atmospheric boundary layer height was noted to considerably influence short-term variations in BC concentration. A statistically significant monotonic increasing trend in BC concentration (0.9 µg m-3 yr-1) was computed along with its 95% uncertainty bounds (0.38-1.52 µ gm-3 yr-1). Increase in BC concentration was consistent with a rise in BC sources across the IGP and over India. Furthermore, clear evidence of local and regional scale transport of BC aerosols was found using the particle Lagrangian model.<hr/>RESUMEN Se presentan las primeras mediciones a largo plazo de aerosoles de carbono negro (CN) en una ubicación urbana de la llanura indogangética media (IGP, por sus siglas en inglés). Tanto las variaciones a corto como a largo plazo en CN de 2009 a 2013 se analizan con énfasis específico en la variación de las fuentes de CN, la meteorología, la tendencia y el posible mecanismo de transporte a través de la IGP. Se observó una carga de CN excepcionalmente alta con una media (± DE) de 11.8 (± 8.6), con un patrón estacional fuerte y constante (mediana: 8.8; rango: 1.4-48.0 μg m-3). El aumento específico en el invierno (21.5 ± 9.9 μg m-3) y la temporada post monzón (17.4 ± 10.2 μg m-3) fue consistente con el aumento de las emisiones domésticas y la quema de residuos agrícolas. La masa de CN fue influenciada principalmente por fuentes locales, mientras que el cambio repentino en la concentración de CN fue consistente con el cambio en Delta-C, lo cual indica que las emisiones provienen principalmente de fuentes biogénicas de CN. Además de las fuentes, la altura de la capa límite atmosférica influyó considerablemente en la carga de CN. También se calculó una tendencia creciente monotónica estadísticamente significativa en la concentración de CN (0.9 μg m-3 yr-1) junto con sus correspondientes límites de incertidumbre de 95% (0.38-1.52 μg m-3 yr-1). Tal aumento gradual en CN fue consistente con el aumento potencial en sus fuentes. Además, se encontró evidencia clara del transporte local y regional de aerosoles de utilizando el modelo lagrangiano de partículas. <![CDATA[Relationship between dust deposition rate and soil characteristics in an arid region of Iran]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200115&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Dust formation is one of the most seriously damaging environmental issues in arid and semiarid areas. In this study, the decision tree-based Chi-square Automatic Interaction Detector (CHAID) algorithm was used to determine the non-linear relationships of soil physical and chemical properties with seasonal and annual dust deposition rate (DDR) in Gavkhouni swamp sub-basin, Central Iran. The results were compared with those obtained by the multiple linear regression (MLR) method. A set of 124 atmospheric dust samples was seasonally taken from 31 sites. A set of 96 surface soil samples was also collected. DDR and dust particle size distribution, as well as the physical and chemical properties of soil samples were investigated. The results showed that the highest and lowest DDR belonged to summer and autumn, respectively. Based on the CHAID algorithm results, the most important soil properties affecting DDR in autumn, winter, spring and summer, as well as annual DDR were soil organic matter content (importance coefficient ENT#091;ICENT#093; = 0.34), gypsum (IC = 0.42), sand (IC = 0.39), silt (IC = 0.31), and sand (IC = 0.23), respectively. Based on the CHAID algorithm results, it appears that particle size distribution of surface soil, especially sand content is a determinant factor affecting seasonal and annual DDR in the study area. In this study, the MLR model had unacceptable accuracy as compared with the non-linear CHAID algorithm method. Therefore, it seems that in areas with high ecological complexity and complex nonlinear relationships among input and output data, the nonlinear methods such as CHAID are superior to linear methods such as MLR.<hr/>RESUMEN La formación de polvo es uno de los procesos que causan mayor impacto ambiental en zonas áridas y semiáridas. En este estudio se utilizó el algoritmo para la detección automática de interacción de chi-cuadrado (CHAID, por sus siglas en inglés) para determinar las relaciones no lineales entre las propiedades físicas y químicas del suelo y la tasa de sedimentación de polvo (TSP) tanto estacional como anual en la subcuenca del pantano de Gavkhouni, Irán central. Los resultados se compararon con los obtenidos por el método de regresión lineal múltiple (RLM). Ciento veinticuatro muestras de polvo atmosférico se tomaron estacionalmente en 31 emplazamientos. También se tomaron 96 muestras de suelo superficial. Se evaluaron tanto la tasa de sedimentación y la distribución del tamaño de partículas del polvo, como las propiedades físicas y químicas de las muestras de suelo. Los resultados mostraron que la TSP más alta y más baja corresponden al verano y al otoño, respectivamente. Con base en los resultados del algoritmo CHAID, las propiedades del suelo más importantes que afectaron la TSP en otoño, invierno, primavera y verano, así como la TSP anual, fueron el contenido de materia orgánica (coeficiente de importancia ENT#091;ICENT#093; = 0.34), de yeso (IC = 0.42), de arena (IC = 0.39), de limo (IC = 0.31) y de arena (IC = 0.23) del suelo, respectivamente. A partir de los resultados del algoritmo CHAID, parece que la distribución del tamaño de partículas del suelo, especialmente el contenido de arena, es un factor que afecta de forma determinante la TSP estacional y anual en el área de estudio. En este estudio, el modelo RLM mostró una exactitud no aceptable en comparación con el método no lineal del algoritmo CHAID. Por lo tanto, se puede concluir que en las áreas con alta complejidad ecológica y complejas relaciones no lineales entre los datos de entrada y salida, los métodos no lineales como el algoritmo CHAID son mejores que los métodos lineales como el RLM. <![CDATA[Climatology of surface baroclinic zones in the coast of Brazil]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200129&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT This study presents the main differences between classical cold fronts, subtropical fronts and baroclinic troughs, as well as a climatology of these systems along the coast of Brazil. Regarding the seasonality of these systems, classical cold fronts are more frequent in winter followed by spring, subtropical fronts in spring, and baroclinic troughs in spring and summer. In southeastern Brazil, these three kinds of systems are responsible for about 40% (60%) of the total precipitation during the rainy (dry) season.<hr/>RESUMEN Este trabajo presenta las diferencias entre frentes fríos clásicos, frentes subtropicales y vaguadas baroclínicas mediante el uso de cartas sinópticas, así como una climatología de estos sistemas en la costa este de Brasil. En lo que se refiere a la estacionalidad de los sistemas analizados, los frentes fríos clásicos son más frecuentes en invierno, seguido por la primavera, mientras que los frentes subtropicales ocurren preferentemente en primavera y las vaguadas baroclínicas en primavera y verano. En el sudeste de Brasil, estos tres tipos de sistemas baroclínicos son responsables del 40% (60%) de la precipitación total durante la estación lluviosa (seca). <![CDATA[Evaluation of WRF parameterizations for global horizontal irradiation forecasts: A study for Turkey]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200143&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT This study deals with the evaluation of the Weather Research and Forecast (WRF) model’s parameterization schemes when used for global horizontal irradiation (GHI) forecasts, to assess the feasibility of solar energy utilization. The study area is the southeastern Anatolia (SEA) region of Turkey, with favorable weather conditions for solar energy generation. The results indicate that the values in the hourly output of GHI in the model were overestimated for all configurations at all stations compared to observations. The relative mean bias error values at five stations for all configurations vary between 10-21% for clear-sky and 17-30% for partly-cloudy conditions. Similarly, the relative RMSE values at the five stations vary between 20-39% for clear sky and 41-70% for partly-cloudy conditions. However, there are noticeable differences among the various configurations of the WRF parameterizations.<hr/>RESUMEN Este estudio se enfoca a la evaluación de los esquemas de parametrización del modelo WRF cuando se utiliza para los pronósticos de irradiación horizontal global (GHI, por sus siglas en inglés), con el fin de evaluar la viabilidad del uso de energía solar. El área de estudio es la región sudeste de Anatolia (Turquía), cuyas condiciones climáticas son favorables para la generación de energía solar. Los resultados indican que el modelo sobreestimó los valores de GHI calculados por hora para todas las configuraciones en todas las estaciones en comparación con las observaciones. Los valores relativos del error medio del sesgo en cinco estaciones para todas las configuraciones varían de 10 a 21% para cielo despejado y de 17 a 30% para condiciones parcialmente nubosas. De manera similar, los valores relativos de la raíz del error cuadrático medio en las cinco estaciones varía de 20 a 39% para cielo despejado y de 41 a 70% para condiciones parcialmente nubosas. Sin embargo, hay diferencias notables entre las diversas configuraciones de las parametrizaciones de WRF. <![CDATA[Dependence of extreme precipitable water events on temperature]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362019000200159&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Recent IPCC reports suggest that the world is getting warmer. Consequently, the concentration of atmospheric water vapor, which determines the water for precipitation, is substantially increasing in accordance with the Clausius-Clapeyron (CC) relationship, which establishes that water vapor in the atmosphere increases at a rate of 7% per ºC of warming. In this study, we explored the relationship between extreme precipitable water events and temperature over the whole globe, its two hemispheres, and the 5º latitudinal bands by using NCEP/NCAR and MERRA-2 reanalysis data for 1980-2017. Our results indicate that extreme precipitable water events linked to temperature basically follow the CC relationship at temperatures roughly below 5ºC and the sub-CC relationship for temperatures above ~5ºC, globally and in both hemispheres. The relationship between extreme precipitable water events and temperature over latitudinal regions is not uniform and varies regionally. Our results further indicate that the increasing rate of extreme precipitable water events is higher in the tropics and mid-latitudes of the southern hemisphere than in the northern hemisphere. This study shows the usefulness of the principle of Clausius-Clapeyron relationship to explain extreme precipitable water events linked to temperature.<hr/>RESUMEN Informes recientes del IPCC sugieren que el mundo se está calentando. Como resultado, la concentración atmosférica de vapor de agua, que determina el agua precipitable, está aumentando de manera considerable en concordancia con la relación Clausius-Clapeyron (cc), la cual establece que el vapor de agua en la atmósfera se incrementa a razón de 7% por cada grado centígrado de calentamiento. En este estudio se explora la relación entre eventos extremos de agua precipitable y la temperatura a nivel global, en ambos hemisferios, y en las bandas latitudinales de 5º, utilizando para ello datos de reanálisis de NCEP/NCAR y MERRA-2 correspondientes al periodo 1980-2017. Nuestros resultados indican que los eventos extremos de precipitación vinculados con temperatura obedecen básicamente a la relación CC para temperaturas por debajo de los 5ºC y a una relación sub-CC para temperaturas por encima de los 5ºC a nivel global y en ambos hemisferios. La relación entre eventos extremos de precipitación y temperatura en regiones latitudinales no es uniforme y presenta variaciones regionales. Los resultados indican también que el incremento en la tasa de eventos de precipitación extrema es mayor en los trópicos y latitudes medias del hemisferio sur en comparación con los del hemisferio norte. Este estudio demuestra la utilidad de la relación CC para explicar eventos de precipitación extrema vinculados a la temperatura.