Utilización del fotómetro cimel (aeronet) para el análisis de parámetros microfísicos y radiativos del aerosol atmosférico en el suroeste de la península ibérica

摘要

El Grupo de Optica Atmosferica de la Universidad de Valladolid (GOA-UVA) participa en la red mundial de medida fotometrica de aerosoles AERONET (AErosol RObotic NETwork) desde el ano 2000. En este ano fue instalado un fotometro Cimel, perteneciente al GOA-UVA, en la estacion de 'El Arenosillo' (Huelva), del Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial. Esto fue posible gracias a la colaboracion tanto de dicha institucion como al Laboratorio de Optica Atmosferica (LOA) de la Universidad de Lille. En trabajos anteriores del GOA-UVA se ha analizado el espesor optico de aerosol y el coeficiente alfa de Angstrom, como parametros primarios y fundamentales para la caracterizacion del aerosol atmosferico, lo que ha dado lugar a una primera climatologia de estos parametros de aerosol sobre esa area de estudio. Dichos parametros se obtienen a partir de las medidas de irradiancia directa del fotometro Cimel. En esta memoria se pretende ampliar dicho estudio, realizando un analisis detallado de otras propiedades opticas del aerosol en columna, obtenidos a partir de algoritmos de inversion de las medidas de radiancia del cielo en el almucantar solar realizadas por el mismo aparato, junto con las medidas de espesor optico de aerosol. El algoritmo de inversion nos proporciona por una parte la distribucion de tamano de particulas junto con sus parametros microfisicos asociados, como la concentracion de particulas en volumen, el radio efectivo, etc., a fin de definir las caracteristicas y rangos de los parametros fisicos asociados tanto a las particulas finas como a las gruesas. Por otro lado, respecto a la estimacion de los parametros radiativos, como son la funcion de fase, el albedo de scattering simple y el indice de refraccion complejo, se tiene en cuenta que solo para el caso de valores de espesor optico alto el error en su determinacion sera aceptable. De no ser asi, los errores se disparan y con ello la fiabilidad de los parametros. Durante el desarrollo del presente trabajo el algoritmo de inversion de la red AERONET sufrio modificaciones, produciendo un cambio en los primeros resultados extraidos de un periodo corto de estudio, cambios que han sido analizados, ya que no hay trabajos publicados que comparen los resultados en ambas versiones. Con esta ultima version se estudiaron las evoluciones temporales de los diferentes parametros microfisicos, asi como la estadistica de la serie analizada y la correspondiente a los promedios mensuales e interanuales. Esto nos permitio conocer los valores tipicos en nuestra estacion asi como identificar la alta variabilidad de las masas de aire de la zona, plasmado en las grandes diferencias entre las distribuciones de tamano de particulas, hasta incluso en un mismo dia. Se complementa el estudio con el analisis segun el tipo de aerosol, lo que permitio definir mejor las caracteristicas de la zona, con las contribuciones porcentuales de cada tipo, predominantemente marino y fuertemente influenciado por la entrada de masas de aire norteafricanas. Este estudio aplicado a los parametros radiativos se realizo tanto para los datos con alto como con bajo espesor optico, siendo los resultados relevantes solo para los casos de aerosol clasificado como desertico y quema de biomasa, es decir, los de espesor optico alto. Por ultimo se presenta un breve estudio comparativo con otro algoritmo de inversion, desarrollado por el Grupo de Fisica de la Atmosfera de la Universidad de Granada, de las medidas de irradiancia directa y radiancia del cielo pero utilizando para este ultimo caso la geometria del plano principal solar, abriendo una puerta a futuros estudios. Con todo ello podremos acotar los rangos de aplicabilidad de los productos de AERONET en nuestra estacion.