Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620140001&lang=pt vol. 27 num. 1 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Letter from the Editor</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt <![CDATA[<b>Dispersion of atmospheric coarse particulate matter in the San Luis Potosí,</b> <b>Mexico, urban area</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La contaminación atmosférica en áreas urbanas de México se ha convertido en un problema grave. Por ello, el estudio de la evolución espacial y temporal de las concentraciones del material particulado es un asunto importante. En el periodo de mayo de 2003 a abril de 2004 se recolectó un total de 188 muestras diarias con un equipo de alto volumen en el área urbana de San Luis Potosí, ubicada en la parte centro-norte de México, usando filtros de fibra de cuarzo. Se realizó una serie de experimentos de modelación numérica en el mismo periodo que las mediciones, para investigar las concentraciones de material particulado (PM) en dicha área urbana. Aunque hay una considerable variabilidad anual en la circulación atmosférica, el análisis de los resultados indica patrones de circulación estacionales preferenciales: vientos del suroeste en invierno y vientos del sureste en verano. Los altos valores de concentración de material particulado estuvieron estrechamente vinculados con características locales de la circulación atmosférica. El transporte neto de la zona industrial es una de las más importantes conclusiones de la investigación.<hr/>Atmospheric pollution in urban areas of Mexico has become a serious problem. The study of spatio-temporal evolution of concentrations of particulate matter is an important issue. A total of 188 samples were randomly collected at 24-hour running time within the period from May 2003 to April 2004 for the San Luis Potosí urban area, located in the central-north part of Mexico, using quartz fiber filters. A series of numerical modeling experiments were conducted for the same period of measurements to investigate particulate matter (PM) concentrations in the above-mentioned urban area. Although there is a considerable annual variability in the atmospheric circulation, the analysis of results indicates preferential seasonal circulation patterns: southwesterly winds during winter and southeasterly during summer. High concentration values of particulate matter were closely associated to local characteristics of the atmospheric circulation. A net transport from the industrial zone into the urban area is one of most important outcomes of the investigation. <![CDATA[<b>Detection of hail through the three-body scattering signatures and its effects on radar algorithms observed in Romania</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La red de radares de la Administración Meteorológica Nacional de Rumania (NMA, por sus siglas en inglés) integra cinco radares de la banda S y cuatro radares de la banda C. La observación de procesos de convección en Rumania mediante la red de radares Doppler ofrece una nueva perspectiva para comprender el riesgo climatológico de ciertas regiones y entornos de mesoescala. Se observan mejor los sistemas convectivos altamente organizados, como las supercélulas, y su amenaza subsiguiente puede predecirse mejor durante el pronóstico a muy corto plazo (nowcasting) utilizando campos de velocidad Doppler y algoritmos de detección como mesociclones (MESO) y firmas de vórtice de tornados (TVS, por sus siglas en inglés). Sin embargo, para fines de prevención, estas herramientas no pueden utilizarse sin una validación subjetiva debido a los errores asociados y limitaciones de las observaciones de radar. En este trabajo se presentan varios casos en que la presencia de granizo de gran tamaño dentro de la tormenta produjo un artefacto de radar llamado "pico de granizo" (three-body scatter spike, TBSS) que alteró el campo de velocidad Doppler. Los casos presentados se observaron con radares de banda S y se compararon con informes de granizo sobre el terreno. El primer caso muestra un TBSS cuyas velocidades Doppler radiales son negativas debido a la presencia de hidrometeoros. El segundo exhibe una situación menos frecuente, cuando las velocidades Doppler en la región TBSS son positivas debido a la corriente ascendente. El tercer caso muestra valores positivos y negativos en la región TBSS; representa una supercélula con granizo de gran tamaño que afectó a la ciudad de Varna, en Bulgaria. Los valores positivos se asociaron con la región sobresaliente de la corriente rotacional ascendente a alturas superiores, en tanto que los valores negativos en las regiones externas de la corriente rotacional ascendente a alturas inferiores, se asociaron con las corrientes descendentes. Algunas anomalías producidas por el TBSS han alterado los resultados de los algoritmos TVS y MESO, introduciendo valores falsos de viento de gradiente fuerte que se han interpretado como rotación. De esta manera se generaron firmas falsas de mesociclones y vórtices de tornado. En algunos casos se reportaron tornados débiles y granizo de gran tamaño, por lo que la presencia de TBSS fue un reto para quienes realizan predicciones de muy corto plazo. En la parte final de este trabajo se analiza el vínculo entre la aparición de TBSS con informes de 2009 sobre granizo de gran tamaño en tierra en el área de cobertura de los radares de banda S en Rumania, que también abarcan zonas de Hungría, Bulgaria, Moldavia y Serbia. Los resultados muestran que la distorsión ocasionada por el TBSS es un fuerte indicador de granizo de gran tamaño.<hr/>The Romanian National Meteorological Administration (NMA) radar network consists of five S-band and four C-band radars. Observation of convection in Romania through the Doppler radar network offered a new perspective in understanding the climatologic risk of certain regions and mesoscale environments. Highly organized convective systems, such as supercells, are better observed and their subsequent threat can be better anticipated during the nowcasting process using Doppler velocity fields and detection algorithms such as mesocyclones (MESO) and tornadic vortex signature (TVS). However, for warning purposes, these tools cannot be used without a subjective validation because of the associated errors and limitations of radar observations. In this paper several cases are presented where the presence of large hail inside the storm produced a radar artifact named three-body scatter signature (TBSS) that disturbed the Doppler velocity field. The cases presented were observed with S-band radars and were associated with hail reports on the ground. The first case shows a TBSS whose radial Doppler velocities are negative due to the falling hydrometeors. The second case is a less frequent event; there the Doppler velocities in the TBSS region are positive due to the updraft. The third case has both positive and negative values in the TBSS region; it ocurred in a supercell that affected the city of Varna in Bulgaria with large hail. The positive values were associated with the overhang region in the rotational updraft at upper heights, while the negative values in the regions outside the rotational updraft at lower heights, were associated with the downdrafts. Features produced by the TBSS have perturbed the output of the MESO and TVS algorithms by introducing false strong values of wind shear that have been interpreted as rotation. Thus false mesocyclonic and tornadic vortex signatures were generated. In some of the cases large hail and weak tornadoes were reported, so the presence of a TBSS was a challenge for the nowcasters. In the last part of the paper we analyze the link between the TBSS appearance with reports of large hail at the ground in 2009 within the coverage area of the Romanian S-band radars, which also cover parts of Hungary, Bulgaria, the Republic of Moldova and Serbia. The results show that the TBSS artifact is a strong indicator of large-size hail. <![CDATA[<b>Chemical composition of wet precipitation of air pollutants</b>: <b>A case study in</b> <b>Karachi, Pakistan</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La contaminación atmosférica se ha considerado como uno de los desafíos ambientales más importantes a causa de su impacto directo en los ecosistemas y la salud humana. Se monitorearon los cambios temporales en la composición de 20 muestras de agua de lluvia en la región árida de Karachi, Pakistán, durante el monzón del suroeste de 2009, para evaluar de forma indirecta la calidad del aire. El objetivo del estudio fue identificar los niveles de la contaminación atmosférica y su posible componente antropogénico. Se analizaron los iones de metales con el fin de predecir riesgos para la salud. Se encontró que las muestras de lluvia fueron alcalinas (pH 5.55-7.55) debido a la presencia de partículas ricas en calcio y magnesio. Las lluvias continuas en días consecutivos mostraron un descenso notable en los niveles de contaminación, en tanto que la estación seca los potenció. Se observaron correlaciones importantes del total de sólidos disueltos con K+, Na+, Ca²+, Mg²+ y Cl-, así como una correlación relativamente débil del total de partículas suspendidas con los metales, lo que sugiere la presencia de otras partículas suspendidas en el aire. Se utilizaron análisis de componentes principales y de medias para predecir fuentes antropogénicas de contaminación. Este estudio será útil para definir la planeación estratégica y formular políticas orientadas a controlar los niveles de contaminación atmosférica en la ciudad.<hr/>Air pollution has been considered one of the most important environmental challenges because of its direct effect on ecosystems and human health. Temporal changes in the composition of 20 samples of rainwater in the arid region of Karachi, Pakistan during the southwest monsoon of 2009 have been monitored to carry out the indirect assessment of air quality. The study has been fulfilled with the aim of identifying the level of air pollution, and the relative contribution of possible anthropogenic activities. Metal ions were analyzed to predict health risks. Rain samples were found to be alkaline (pH 5.55-7.55) due to the influence of calcium and magnesium rich particles. Continuous rains in consecutive days showed a remarkable decline in air pollution while the dry season boosted up the level of pollution. Strong correlations of total dissolved solids with K+, Na+, Ca²+, Mg²+, and Cl- were observed. A relatively weak correlation of total suspended particles with metals showed the possibility of some other particulate matters being suspended in the air. Principal component analysis and analysis of means were used to predict the anthropogenic source of pollution. This study will be helpful to formulate strategic planning and policies for controlling the level of air pollution in the city. <![CDATA[<b>Multivariate delineation of rainfall homogeneous regions for estimating quantiles of maximum daily rainfall</b>: <b>A case study of northwestern Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La escasez de información en el análisis de frecuencias de lluvias máximas diarias puede generar estimadores ineficaces para propósitos de diseño. Una forma de reducir estos errores es la aplicación de técnicas regionales, las cuales requieren que las estaciones involucradas pertenezcan a la misma región homogénea. En este trabajo se realiza una delimitación de regiones homogéneas de precipitación empleando un método multivariado basado en las técnicas de análisis de componentes principales y de agrupamiento jerárquico ascendente. La metodología propuesta se aplicó a una región del noroeste de México. Se concluyó que sólo se requieren los coeficientes de variación de los momentos-L y de la latitud, longitud y altitud de cada estación climatológica para definir las regiones homogéneas de precipitación, y que la inclusión o exclusión de información en las técnicas regionales tiene un impacto directo en la estimación de eventos asociados a diferentes periodos de retorno.<hr/>Lack of data in maximum daily rainfall frequency analysis can generate inefficient estimates for design purposes. An approach to diminish these errors is to apply regional estimation techniques, which require that all stations be located at the same homogeneous region. In this paper, a delineation of homogeneous precipitation regions was made based on the multivariate methods of principal component analysis and hierarchical ascending clustering. A region in northwestern Mexico was selected to apply this methodology. It was concluded that only the coefficients of variation of the L-moments, along with latitude, longitude and altitude at each climatological station are sufficient to define the homogeneous rainfall regions, and that either the inclusion or exclusion of information in the regional techniques has a direct impact on the estimation of events associated to different return periods. <![CDATA[<b>Preliminary analysis of the development of the Carbon Tracker system in</b> <b>Latin America and the Caribbean</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El sistema rastreador de carbono desempeñará un papel importante para mejorar la comprensión sobre las fuentes y sumideros de CO2, el intercambio de gases entre la atmósfera y el océano, y las emisiones de gases provenientes de incendios forestales y combustibles fósiles en América Latina y el Caribe. El objetivo del presente estudio es analizar las tendencias de los flujos de carbono en la biosfera y el océano, así como las emisiones procedentes de incendios forestales y el uso de combustibles fósiles en dicha región, mediante el sistema rastreador de carbono. De 2000 a 2009 el flujo promedio de carbono para la biosfera, el uso de combustibles fósiles, los incendios y el océano en América Latina y el Caribe fue de -0.03, 0.41, 0.296 y -0.061 Pg C/yr, respectivamente, y en México fue de -0.02, 0.117, 0.013 y -0.003 Pg C/yr, respectivamente. El promedio del flujo neto de carbono en América Latina y el Caribe, por un lado, y México, por el otro, fue de 0.645 y 0.126 Pg C/yr, respectivamente. En América Latina y el Caribe, los sumideros terrestres de carbono se encuentran principalmente en las regiones boscosas y agrícolas, así como en los pastizales, zonas de arbustos y en la cordillera de los Andes. Los flujos netos entre la superficie y la atmósfera que incluyen al combustible fósil son predominantes en los alrededores de las grandes ciudades de México, Brasil y Chile, al igual que en las zonas de deforestación en el río Amazonas. Se ha comprobado que los incendios forestales son una importante fuente de CO2 en América Latina y el Caribe. Por otra parte, podemos confirmar que la política de fomento al uso de etanol en vehículos livianos en Brasil ha contribuido a disminuir las emisiones de carbono generadas a partir de combustible fósiles, y suponer el efecto del programa Proárbol en México como resultado de la absorción de carbono proveniente de la biosfera y de incendios forestales. Este estudio confirma que el sistema rastreador de carbono puede cumplir un papel importante en Latinoamérica y el Caribe como herramienta científica para comprender mejor los procesos de absorción y liberación de carbono derivados de los ecosistemas terrestres, del uso de combustibles fósiles y del océano, además de permitir una vigilancia a largo plazo de las concentraciones de CO2 en la atmósfera.<hr/>The Carbon Tracker system will play a major role in understanding CO2 sinks and sources, gas exchange between the atmosphere and oceans, and gas emissions from forest fires and fossil fuels in Latin America and the Caribbean. This paper discusses the trends in carbon fluxes in the biosphere and ocean, as well as emissions from forest fires and fossil fuel use in the above-mentioned region, using the Carbon Tracker (CT) system. From 2000 to 2009, the mean carbon fluxes for the biosphere, fossil fuel use, wildfires and the ocean in Latin America and the Caribbean were -0.03, 0.41, 0.296, -0.061 Pg C/yr, respectively, and -0.02, 0.117, 0.013, -0.003 Pg C/yr, respectively, in Mexico. The mean net carbon flux for Latin America and the Caribbean was 0.645 Pg C/yr, and 0.126 Pg C/yr for Mexico. The terrestrial sinks in Latin America and the Caribbean are dominated by the forest, agricultural, grass and shrub regions, as well as the Andes mountain range and the net surface-atmosphere fluxes including fossil fuel are dominant in regions around large cities in Mexico, Brazil, Chile, and areas undergoing deforestation along the Amazon River. The results confirm that forest fires are an important source of CO2 in Latin America and the Caribbean. In addition, we can confirm that policies encouraging the use of ethanol in light vehicles in Brazil have helped to decrease carbon emissions from fossil fuel, and assume the effects of the Proárbol program on carbon sinks from the biosphere and from fire emissions sources in Mexico. Based on this analysis, we are confident that the CT system will play a major role in Latin America and the Caribbean as a scientific tool to understand the uptake and release of Co2 from terrestrial ecosystems, fossil fuel use and the oceans, and for long-term monitoring of atmospheric CO2 concentrations. <![CDATA[<b>On the wind power potential in the northwest of the Yucatan Peninsula in Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La densidad de potencia, los perfiles verticales de velocidad y otras características del viento se establecieron por medio de una torre meteorológica de 51 m localizada muy cerca de la línea costera en el noroeste de la península de Yucatán, ubicada en el golfo de México. Se llevó a cabo un estudio comparativo de la densidad de potencia del viento utilizando información obtenida de septiembre de 2010 a septiembre de 2011. Se encontró que la función de densidad de probabilidad para la velocidad del viento es bimodal a causa de las brisas que soplan de mar a tierra, característica menos evidente a medida que aumenta la distancia vertical al suelo. La diferencia entre estos dos regímenes de viento se utilizó para ajustar la curva de Weibull-Weibull usando un criterio de mínimos cuadrados lineales en los parámetros. Adicionalmente, las simulaciones numéricas de un modelo de mesoescala concuerdan con las mediciones por arriba de z = 50 m (z es la distancia vertical al suelo). Esto sugiere que algunas simulaciones de mesoescala pueden servir como herramienta preliminar para valorar la energía del viento en zonas costeras con extensas áreas bajas.<hr/>Wind power density, vertical velocity profiles, and other wind characteristics were established using a 51 m meteorological mast located very close to the shoreline on the northwest of the Yucatan peninsula in the Gulf of Mexico. A comparative study of the wind power density was carried out using information obtained between September 2010 and September 2011. The wind speed probability density function was found to be bimodal due to sea-land breezes, a characteristic that becomes less evident as the vertical distance to the ground increases. The distinction between these two wind regimes was used to fit the Weibull-Weibull curve using a linear least-squares criterion in the parameters. In addition, numerical simulations from a mesoscale model are in close agreement with measurements above z = 50 m (z is the vertical distance to the ground). This result suggests that some mesoscale simulations may serve as a preliminary wind energy assessment tool in coastal zones with extended low-lying areas. <![CDATA[<b>Synthetic generation of the North Atlantic Oscillation Index</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362014000100008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este artículo se compararon registros sintéticos de longitud más larga que los registrados históricamente para el Índice de Oscilación del Atlántico Norte. Los registros sintéticos se obtuvieron utilizando el método de intercambio de años de Grinevich y el método de fragmentos de Svanidze, así como el método de Fiering. Los registros generados se pueden utilizar en modelos de simulación para el análisis a largo plazo del comportamiento de los índices de teleconexión, principalmente relacionados con escenarios de cambio climático.<hr/>In this article synthetic records of longer duration than the historic records of the North Atlantic Oscillation Index were compared. The synthetic records were obtained using the year interchange method and the Svanidze fragments method, as well as the Fiering method. These records can be used in simulation models for the long-term analysis of the behavior of the teleconnection index, predominantly vis-á-vis climate change scenarios.