Scielo RSS <![CDATA[Atmósfera]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0187-623620180001&lang=en vol. 31 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Assessing the ability of three global reanalysis products to reproduce South American monsoon precipitation]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT The South American monsoon system (SAMS) refers to the strong seasonal variability in precipitation observed over South America, with high precipitation amounts during the summer while winter is the driest season. The aim of this work is to understand how different global reanalysis precipitation datasets (NCEP-2, ERA-Interim and CFSR-1) represent rainfall patterns and intensity associated with SAMS in comparison to gauge-based analysis (CPC). The results show that reanalysis products have some difficulties in simulating both spatial distribution and intensity of the observed precipitation. However, ERA-Interim seems to better correlate with the observed variability in precipitation during the austral warm season. The intensity and positioning of the 850-hPa moisture fluxes and the associated divergence patterns might explain differences found in precipitation from the three global reanalysis products in the SAMS core region.<hr/>RESUMEN El sistema del monzón sudamericano (SAMS, por sus siglas en inglés) se refiere a la fuerte variabilidad estacional de la precipitación observada en América del Sur, con lluvias intensas durante el verano, mientras que el invierno es la estación más seca. El objetivo de este trabajo es explicar cómo los diferentes conjuntos de datos de precipitación de reanálisis global (NCEP-2, ERA-Interim y CFSR-1) representan los patrones de lluvia y su intensidad asociados con el SAMS en comparación con el análisis basado en medidores (CPC). Los resultados muestran que los productos de reanálisis tienen algunas dificultades para simular tanto la distribución espacial como la intensidad de la precipitación observada. Sin embargo, ERA-Interim parece correlacionarse mejor con la variabilidad observada en la precipitación durante la temporada cálida austral. La intensidad y el posicionamiento de los flujos de humedad a 850 hPa y los patrones de divergencia asociados podrían explicar las diferencias encontradas en la precipitación de tres productos de reanálisis global en la región central del SAMS. <![CDATA[Ozone climatology and its variability from ground based and satellite observations over Irene, South Africa (25.5º S; 28.1º E) - Part 2: Total column ozone variations]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100011&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT In this research, the climatological characteristics of total column ozone (ToZ) over Irene, South Africa (25.5º S, 28.1º E), are studied using both ground-based and satellite observations. Satellite data from the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) from November 1978 to May 1993; the Global Ozone Monitoring Experiment-1 (GOME-1) from August 1995 to June 2003; the Earth Probe Total Ozone Monitoring Spectrometer (EP-TOMS) from January 1997 to December 2005; the Microwave Limb Sounder from October 2004 to April 2013; the Ozone Monitoring Interferometer (OMI) from October 2004 to December 2013; the Global Ozone Monitoring Experiment-2 (GOME-2) from January 2007 to December 2013; and the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) from June 2008 to December 2011, were used in this study together with ground-based measurement from a Dobson instrument (August 1989 to December 2011). The seven satellite and ground-based instruments used for this study were selected as they provide long term ozone monitoring data. Satellite observations were collected when they overpass Irene and showed that ToZ replicated the expected behavior of spring maximum and autumn minimum. When compared with other satellite data sets, TOMS ToZ data displayed values approximately 8 DU higher overall but showed good general agreement with measurements from the ground-based Dobson instrument. The OMI instrument had the best agreement with the Dobson instrument as the measurements are within 5 DU for all seasons. The result of trend trend analysis of ozone over Irene shows a significant decrease of ~8 DU in total ozone from 1978 to 1993 with a gradual recovery and increase of ~2 DU in total ozone from 1995 to 2005 as measured by both GOME-1 and EPTOMS. An increase of approximately 7-9 DU is observed in measurements from OMI and IASI thereby illustrating the gradual recovery of the ozone layer. EPTOMS also showed good agreement with the Dobson instrument. GOME-1 and GOME-2 reveal underestimation of ozone while IASI overestimated ozone for the first half of the year. Between 1995 and 2005, both EPTOMS and GOME-1 data showed a gradual increase in column ozone of approximately 2 DU which has increased to approximately 7 DU in the last decade as measured by OMI, GOME-2 and IASI satellites. The result obtained showed a very strong correlation (~97%) between the variation in OMI-Dobson and GOME-2-Dobson and (~85%) between the variation in EPTOMS-Dobson and GOME-1-Dobson.<hr/>RESUMEN Se estudian las características climatológicas de la columna total de ozono (ToZ, por sus siglas en inglés) sobre Irene, Sudáfrica (25.5º S, 28.1º E), utilizando tanto observaciones satelitales como mediciones realizadas en superficie. Se utilizan mediciones de superficie realizadas con el instrumento Dobson de agosto de 1989 a diciembre de 2011, junto con datos satelitales del espectrómetro de mapeo total de ozono (TOMS, por sus siglas en inglés) de noviembre de 1978 a mayo de 1993; del experimento de monitoreo de ozono global-1 (GOME-1) de agosto de 1995 a junio de 2003; del espectrómetro de mapeo total de ozono a bordo de una sonda terrestre (EP-TOMS) de enero de 1997 a diciembre de 2005; de la sonda para medición de microondas en la zona atmosférica limítrofe (MLS) de octubre de 2004 a abril de 2013; del interferómetro para monitoreo de ozono (OMI) de octubre de 2004 a diciembre de 2013; del experimento de monitoreo de ozono global-2 (GOME-2) de enero de 2007 a diciembre de 2013; y del interferómetro de sondeo atmosférico infrarrojo (IASI) de junio de 2008 a diciembre de 2011. Los siete instrumentos mencionados se eligieron porque proporcionan datos de monitoreo de ozono de largo plazo. Las observaciones satelitales se obtuvieron cuando estos instrumentos sobrevolaron Irene, y muestran que la columna total de ozono reprodujo el comportamiento esperado, i.e., niveles máximos en primavera y mínimos en otoño. Cuando se compararon con otros conjuntos de datos satelitales, los datos de TOMS de ToZ fueron aproximadamente 8 DU superiores al resto, pero tuvieron buena concordancia con las mediciones de superficie realizadas con el instrumento Dobson. El instrumento OMI tuvo la mejor concordancia con el Dobson, ya que todas las mediciones tuvieron un margen de 5 DU en todas las estaciones. Los resultados del análisis de la tendencia de ozono sobre Irene muestran una disminución significativa de ~8 DU en el ozono total de 1978 a 1993, con una recuperación gradual de ~2 DU de 1995 a 2005 de acuerdo con mediciones de GOME-1 y EP-TOMS. En las mediciones de OMI y IASI se aprecia un incremento de aproximadamente 7 a 9 DU, lo cual indica una recuperación gradual de la capa de ozono. Las mediciones de EP-TOMS también mostraron buena concordancia con las del instrumento Dobson. Las mediciones de GOME-1 y 2 subestimaron el ozono, en tanto que el instrumento IASI lo sobreestimó durante la primera mitad del año. De 1995 a 2005, tanto los datos de EP-TOMS como los de GOME-1 mostraron un incremento gradual en la ToZ de aproximadamente 2 DU. En la última década ese incremento ha sido de 7 DU de acuerdo con mediciones de OMI, GOME-2 y IASI. Los resultados obtenidos muestran una buena correlación (~97%) con las variaciones entre los datos de OMI-Dobson y GOME-2-Dobson, así como entre los datos EP-TOMS-Dobson y GOME-1-Dobson (~85%). <![CDATA[Influence of initial soil moisture and vegetation conditions on monsoon precipitation events in northwest México]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100025&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT Land surface conditions including soil moisture and vegetation states are expected to play important roles in the development of the daytime boundary layer and the formation of convective precipitation. For areas with an in-phase seasonality of radiation and precipitation, such as the North American Monsoon (NAM) region, diagnosing the direct contributions of each effect is difficult given the co-occurrence of high soil moisture and vegetation greening during the warm season. In this study, we use the WRF-Hydro modeling system to simulate the interactions between the land surface and atmosphere within a large watershed in northwest México subject to the influence of the NAM. After testing the coupled simulations against a bias-corrected reanalysis product for two summer periods in 2004 and 2013, we conduct a series of storm-scale modeling experiments that separately vary the initial soil moisture and vegetation conditions. Results reveal that both soil moisture and vegetation anomalies can positively affect convective precipitation, although their influence on boundary layer development is different. We then diagnose the specific land-atmosphere mechanisms by which the land surface states positively influence convective precipitation. Under high land surface anomalies, such as initial soil moisture equal to field capacity or the maximum vegetation greening state, storm-scale (48 h) precipitation accumulations can be increased up to 26 mm. As a result, improvements in how land surface conditions are initialized either through remote sensing or sensor networks are critical for enhancing precipitation prediction systems in the NAM region.<hr/>RESUMEN Las condiciones de la superficie del suelo, incluyendo el estado de la humedad y la vegetación, desempeñan funciones importantes en el desarrollo de la capa límite diurna y la formación de precipitación convectiva. En áreas con fases estacionales de radiación y precipitación, tales como la región del monzón de Norteamérica (NAM, por sus siglas en inglés), es difícil ofrecer un diagnóstico de la contribución de cada fenómeno por separado, dada la concurrencia de humedad del suelo elevada y el reverdecimiento de la vegetación durante la temporada cálida. En el presente estudio, se utilizó el sistema de modelación WRF-Hydro para simular las interacciones entre la superficie del suelo y la atmósfera en una amplia cuenca del noroeste de México sujeta a la influencia del NAM. Después de comparar las simulaciones acopladas con un producto de reanálisis con corrección de sesgo correspondiente a dos periodos de verano en 2014 y 2013, se llevó a cabo una serie de experimentos de modelación a escala de tormenta que modifican de forma independiente las condiciones iniciales de humedad del suelo y vegetación. Los resultados muestran que las anomalías de ambas variables pueden favorecer la precipitación convectiva, aunque su influencia en el desarrollo de la capa límite es diverso. Posteriormente se hizo un diagnóstico de los mecanismos suelo-atmósfera mediante los cuales los estados de humedad del suelo favorecen la precipitación convectiva. En presencia de anomalías importantes de la superficie del suelo, como humedad inicial igual a la capacidad de campo o el estado máximo de verdor de la vegetación, la precipitación acumulada (48 h) a escala de tormenta puede incrementarse hasta 26 mm. Como resultado, los avances en la forma en que pueden inicializarse las condiciones de la superficie del suelo, ya sea mediante percepción remota o a través de una red de sensores, es fundamental para mejorar los sistemas de pronóstico de precipitaciones en la región del NAM. <![CDATA[A classification of synoptic patterns inducing heavy precipitation in Saudi Arabia during the period 2000-2014]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100047&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT This study investigates the synoptic patterns associated with the development of heavy rainfall in five different regions of Saudi Arabia. Different synoptic patterns were derived for the heavy rainfall events using a correlation-based map of pattern classifications applied to 1000 hPa gridded NCEP/UCAR reanalysis data for the period 2000-2014. The study summarizes six major synoptic features and classifies 28 detailed synoptic patterns emerging from 186 cases. The derived synoptic patterns differ significantly at lower levels but are relatively similar at upper levels. Heavy rainfall events were most frequent in winter and then spring, while a small percentage occurred during fall in all the regions of the country. In summer, heavy precipitation was restricted to the southern region, which is influenced by an upslope flow.<hr/>RESUMEN Se investigan los patrones sinópticos asociados con el desarrollo de precipitación intensa en cinco regiones de Arabia Saudita. Se obtuvieron diferentes patrones sinópticos para eventos de precipitación intensa usando un mapa de clasificación de patrones basado en correlaciones, el cual se aplicó a datos reticulados de reanálisis de los NCEP/NCAR para una altura de 1000 hPa, correspondientes al periodo 2000-2014. El estudio aborda seis características sinópticas importantes y clasifica 28 patrones sinópticos detallados resultantes de 186 casos. Los patrones sinópticos obtenidos difieren significativamente en niveles bajos pero son relativamente similares en niveles altos. Los eventos de precipitación intensa fueron más frecuentes en invierno y primavera, en tanto que un pequeño porcentaje ocurrió durante el verano en todas las regiones saudíes. Durante el verano, las precipitaciones intensas estuvieron circunscritas a la región meridional del país, que recibe la influencia de una corriente ascendente. <![CDATA[Influences of boundary layer phenomena and meteorology on ambient air quality status of an urban area in eastern India]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100069&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT Monitoring and analyses of various air pollutants like particulate matter (PM10), sulphur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), ozone (O3), carbon monoxide (CO) and ammonia (NH3), as well as meteorological parameters (temperature, humidity, wind speed and direction) have been performed for the period between April and May, 2014 at three different sites (an area with high vehicular density, a residential area and an industrial area) of an urban area in eastern India. The hourly average concentration of surface ozone is found maximum at the industrial site (70.085 µg/m3) followed by the residential site (39.067 µg/m3) and the site with high vehicular density (25.936 µg/m3). The site with high vehicular density shows the maximum 24 h average concentration of NO2 (86.112 µg/m3) and NH3 (109.673 µg/m3). Maximum daily (24 h) average concentration of PM10 (392.127 µg/m3) and SO2 (174.069 µg/m3), and highest hourly average of CO (3.846 mg/m3) at the industrial site can be attributed to emissions from the surrounding industries. Computation of air quality indices (AQI) show that both site I (a traffic congested area with AQI = 53.85) and site III (an industrial area with AQI = 71.68) fall under a moderately polluted category whereas site II (a residential area with AQI = 22.69) is found to be clean. This detailed study reveals that variations in the concentration of different air pollutants manifest the combined effect of emission sources and patterns, planetary boundary layer height and meteorology.<hr/>RESUMEN De abril a mayo de 2014 se llevó a cabo el monitoreo y análisis de varios contaminantes atmosféricos como material particulado (PM10), dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3), monóxido de carbono (CO) y amoniaco (NH3), así como de parámetros meteorológicos (temperatura, humedad, y velocidad y dirección del viento), en tres sitios diferenciados (un área con alta densidad de tráfico vehicular, un área residencial y un área industrial) en una zona urbana del este de la India. El promedio máximo de la concentración de O3 superficial por hora se encontró en el sitio industrial (70.085 pg/m3), seguido por el residencial (39.067 pg/m3) y el sitio con densidad vehicular alta (25.936 pg/m3). Este último muestra la máxima concentración promedio de 24 h de NO2 (86.112 pg/m3) y NH3 (109.673 pg/m3). La máxima concentración promedio diaria (24 h) de PM10 (392.127 pg/m3) y SO2 (174.069 pg/m3), así como la concentración promedio por hora más alta de CO (3.846 mg/m3) en el sitio industrial pueden atribuirse a las emisiones de las industrias circundantes. El cálculo de los índices de calidad del aire (AQI, por sus siglas en inglés) muestra que tanto el sitio 1 (un área de tráfico congestionado con AQI = 71.68) corresponden a una categoría moderada de contaminación, en tanto que el sitio 2 (un área residencial con AQI = 22.69) se considera limpio. Este estudio detallado revela que la variación en las concentraciones de diversos contaminantes es una manifestación del efecto combinado de fuentes y patrones de emisión, la altura de la capa limítrofe planetaria y la meteorología. <![CDATA[Penetration of marine aerosol in a tropical coastal city: Havana]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-62362018000100087&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT Building structures constitute obstacles for the entrance and distribution of marine aerosol in the atmosphere of Havana City (tropical coastal climate). Due to the shielding effect caused by building structures, a considerable decrease in chloride deposition is determined at a short distance from the sea. Heavier and larger-sized chloride aerosol particles can settle down in the vicinity of breaking waves. The annual average wind speed showed significant influence in increasing chloride deposition at the exposure site close to the sea, where the effect of building structures is negligible and the predicted levels of corrosivity of the atmosphere are high, very high and extreme. Air temperature was the main climatic factor influencing chloride deposition (when temperature decreases, chloride deposition increases). Penetration of marine aerosol is eight times lower in Havana City with respect to other sites without obstacles. Airborne salinity distribution inside the city is different than outside the city.<hr/>RESUMEN Las edificaciones son obstáculos importantes para el ingreso y distribución del aerosol marino en la atmósfera de clima tropical costero de La Habana. Debido a este efecto de apantallamiento, a escasa distancia del mar se aprecia un considerable decremento en la deposición de iones cloruro. Las partículas de cloruro de mayor tamaño y peso suspendidas en el aerosol pueden depositarse en las inmediaciones del rompiente de las olas. La velocidad promedio anual del viento tuvo un efecto significativo en el incremento de la deposición de cloruros en el sitio de exposición más cercano al mar, donde la influencia de las edificaciones es insignificante y los niveles pronosticados de agresividad corrosiva son alto, muy alto y extremo. La disminución de la temperatura del aire fue el factor climático que tuvo mayor influencia en la deposición de iones cloruro. La penetración del aerosol marino es ocho veces menor en La Habana con relación a otros sitios sin condiciones de apantallamiento. La distribución de la salinidad transportada por el aire dentro de la ciudad es diferente respecto de la encontrada fuera de ésta.