PROGRAMA METEOROLOGÍA Y CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Fundación de la Comunidad Valenciana Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo. Ejercicio 2012

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PROGRAMA METEOROLOGÍA Y CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA:

El programa aglutina un amplio abanico de esfuerzos investigadores tendentes a

caracterizar los aspectos de la dinámica atmosférica, que resultan más específicos y

relevantes en el ámbito mediterráneo occidental, y que tienen que ver

principalmente con los episodios meteorológicos extremos que conducen a

situaciones de riesgo (inundaciones intensas, olas de frío y de calor o condiciones

de peligro de incendios forestales); con los procesos a los que se ven sometidos los

contaminantes desde su emisión a la atmósfera, que condicionan drásticamente su

impacto sobre el medio ambiente, tanto sobre la salud humana como sobre las

comunidades vegetales (procesos de recirculación, estratificaciones y desarrollo de

capas límite, formación de compuestos secundarios y transformaciones químicas en

general, con especial atención a las de naturaleza fotoquímica).

Las actividades se agrupan en dos grandes áreas, incluyendo una de ellas (Química

Atmosférica) todos los aspectos que conciernen a la transformación química en el

aire de las especies contaminantes, para lo que se cuenta con las instalaciones

singulares que conforman el laboratorio EUPHORE, englobándose en la segunda de

las áreas (Meteorología y Dinámica de Contaminantes) el estudio de los procesos

más propiamente meteorológicos que condicionan y caracterizan tanto la particular

climatología mediterránea como los problemas relacionados con el impacto de los

contaminantes.

Los trabajos se encuadran en un contexto de gran sensibilidad por el cambio

climático, en el que los forzamientos derivados de los nuevos escenarios futuros

precisan la evaluación de la respuesta potencial del sistema atmosférico, con

especial atención a las consecuencias que pudiesen ocasionar sobre el ciclo hídrico.


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I.- ÁREA DE QUÍMICA ATMOSFÉRICA

EUPHORE es una de las mayores instalaciones de investigación fotoquímica de

Europa, con una destacable infraestructura analítica dedicada a la investigación de

procesos atmosféricos. La finalidad con la que fue creada es proporcionar a los

científicos atmosféricos, tanto europeos como del resto del mundo, una plataforma

en la que poder abordar los problemas medioambientales relacionados con la

química de formación de contaminantes en la troposfera.

Simuladores atmosféricos EUPHORE.

Gracias a simuladores fotoquímicos como EUPHORE, reacciones que ocurren en

sistemas complejos como la atmósfera pueden ser investigadas directamente a

través del estudio de sistemas simplificados que permiten obtener datos cinéticos

detallados. La finalidad es, pues, poder utilizar tales datos para entender mejor los

procesos que tienen lugar en la atmósfera y poder modelizarlos.

Transformaciones químicas en la troposfera

Compuestos biogénicos

A través de las actividades transnacionales del proyecto europeo EUROCHAMP-2 -

Integration of EUROpean simulation CHambers for investigating Atmospheric

Processes (2009-2013)- se ha realizado una campaña experimental (mayo 2012):

Química Atmosférica del estragol, uno de los compuestos biogénicos más

abundantes en los bosques de pino de EEUU en las que han participado un total de

cinco instituciones internacionales y 8 investigadores externos.

Pesticidas

En el marco de estudios de degradación de pesticidas se han realizado

experimentos en las cámaras EUPHORE conducentes a la determinación de los

tiempos de vida de estos compuestos en la atmósfera, de determinación de


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productos de degradación, y de interacción entre plaguicidas y compuestos

orgánicos biogénicos en la formación de SOA (aerosoles orgánicos secundarios) y

ozono.

Proyectos relacionados

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. 2011-2012. DOW AGROSCIENCES LLC.

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. DIAZ. 2011-2012. MAKHTESHIM CHEMICAL WORKS LTD.

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. DIAZO. 2011-2012. MAKHTESHIM CHEMICAL WORKS LTD.

Compuestos biogénicos y antropogénicos. Impacto en la formación de

ozono.

Con el objetivo de hacer una caracterización química de los precursores de ozono y

estudiar las diferencias estacionales, durante el año 2011 se realizaron dos

campañas de campo, una en invierno (Febrero) y la otra en verano (Junio), en las

que se muestreó aire ambiente en tres localizaciones a lo largo de la cuenca del

Turia; Valencia, Paterna y Villar del Arzobispo, representativas de ambientes

urbano, semiurbano y rural respectivamente.

A partir de los resultados obtenidos en las medidas de campo, durante el año 2012

se realizó un estudio de la reactividad de las especies químicas detectadas en base

a su impacto en la formación de ozono, a partir del cual se seleccionó un escenario

base para cada una de las localizaciones y estaciones (invierno/verano) formado

por un total de seis especies químicas, tres de origen biogénico y tres de origen

antropogénico. Con estas estas especies, se simularon las condiciones Compuestos

organicos volátiles / óxidos de nitrógeno (VOC/NOx) y humedad relativa en una de

las cámaras EUPHORE (Cámara A) pertenecientes a los escenarios base y a partir

de estas condiciones, se fueron variando los ratios VOC/NOx para simular posibles

escenarios futuros y estudiar el impacto en la formación de ozono y otros

contaminantes secundarios.


• MODELISMOS (CGL2010-17623). Modelización y Análisis de los Procwesos Mesometeorológicos de Transporte y Acumulación de Contaminantes y de su Influencia sobre los Mecanismos de Degradación Química. 2011 - 2013. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.


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Desarrollo de metodología de Análisis. Análisis de muestras de campo

Se ha llevado a cabo la preparación optimización de distintas metodologías de

análisis para distintos tipos de compuestos: plaguicidas y sus productos de

degradación en reacciones fotoquímicas, plaguicidas presentes en agua de lluvia,

en la cuenca mediterránea, compuestos carboxílicos pequeños generados en

procesos fotoquímicos, compuestos emitidos en incendios, etc. Así mismo se ha

participado en diversas campañas o muestreos en campo.


• EUROCHAMP-2. Integration of European Simulation Chambers for Investigating Atmospheric Processes. 2009 - 2013. Proyecto financiado por la Comisión Europea.

• Informe Emisión Contaminantes Incendio "Fontestad" en Museros. Mediciones Unidad Móvil. 2012. Conselleria de Sanidad. G.V. Dirección General de Salud Pública.

Base de datos

EUPHORE gestiona la base de datos del proyecto EUROCHAMP2, la cual engloba los

datos obtenidos en las principales cámaras de simulación Europea


• EUROCHAMP-2. Integration of European Simulation Chambers for Investigating Atmospheric Processes. 2009 - 2013. Proyecto financiado por la Comisión Europea.

Explotación externa de los simuladores atmosféricos EUPHORE

Las cámaras EUPHORE permiten poder realizar estudios en condiciones

atmosféricas que se aproximan a las reales. Tienen alta versatilidad sobre la clase

de compuesto y mezcla a estudiar así como sobre el tipo de experimento a realizar.

Desde su puesta en funcionamiento, un objetivo importante ha sido la utilización de

los simuladores por grupos de investigación en Química Atmosférica de diferentes

países europeos e incluso de Estados Unidos a través de proyectos de investigación.

El grupo de Química Atmosférica del CEAM les asesora tanto en el uso técnico de la

instalación como en el diseño de experimentos y en la interpretación de los

resultados. Asimismo, está a cargo de la instrumentación analítica, toma de

muestra y en la mayoría de las ocasiones, del tratamiento de los datos.

Durante el 2012, en el Área de Química Atmosférica, se han llevado a cabo 8

campañas de medidas en los simuladores atmosféricos EUPHORE, tanto internas,


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como externas. En total han participado más de 20 investigadores provenientes de

diferentes instituciones mayoritariamente internacionales, y del sector industrial

tanto español como internacional

Proyectos relacionados (Sector Industrial)

• Uso instalación EUPHORE durante la campaña "Ensayos mortero fotocatalítico FORET" campaña mayo-junio 2012. FMC FORET.

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. 2011-2012. DOW AGROSCIENCES LLC.

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. DIAZ. 2011-2012. MAKHTESHIM CHEMICAL WORKS LTD.

• Degradación atmosférica de determinados pesticidas. DIAZO. 2011-2012. MAKHTESHIM CHEMICAL WORKS LTD.

• Proyecto de Investigación en Sistemas Avanzados para un aVión más Eco-Eficiente. PROSAVE. RAMEM. 2011-2012. RAMEM S.A.

Proyectos relacionados (Universidades)

• Use of the EUPHORE facilities, during 23 days in July 2012. Project: Are Glyoxal and Methylglyoxal Critical to the Formation of a Missing Fraction of SOA (Secondary Organic Aerosol)? (Pho-SOA). 2012. UNIVERSITY OF LEEDS.

Reuniones de coordinación

• Reunión de coordinación proyecto europeo EUROCHAMP2. Mayo 2012. Suiza

• Reunión de coordinación del proyecto de degradación de pesticidas con las

empresas Makhteshim (Israel), LSR Associates (UK), y Huntingdon Life

Sciences (UK). Paterna, Abril 2012

• Reunión del proyecto de reducción de óxidos de nitrógeno de mortero

fotocatalítico con técnicos del Ayuntamiento de Madrid, Ayuntamiento de

Barcelona, y personal de las empresas Foret S.L y Cementos LaFarge (Paterna,

Junio de 2012)


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II.- ÁREA DE METEOROLOGÍA Y DINÁMICA DE CONTAMINANTES

Monitorización Meteorológica

Las labores de la Fundación CEAM en la línea de la climatología mediterránea se

orientan hacia la monitorización de distintas magnitudes meteorológicas y su

integración en bases de datos para la realización de estudios de largo alcance y

para la provisión de datos en proyectos internos y de cara a la información pública

e institucional.

Red de estaciones meteorológicas de la Fundación CEAM

La red cuenta con 40 estaciones meteorológicas distribuidas a lo largo y ancho de la

Comunidad Valenciana, de las que 7 se ubican en depuradoras propiedad de la

Entidad de Sanejament de Aigües Residuals. Se realizan labores de mantenimiento

en campo, contándose un promedio de 50 visitas anuales a los distintos

emplazamientos: reposición de sensores, resolución de problemas de transferencia

de datos, seguridad y limpieza, actualizaciones, etc. A su vez se realizan labores de

recalibrado e intercomparación con sensores decomisionados junto a sistemas de

adquisición de datos para su correcta puesta a punto y funcionamiento futuro.

Dentro de las labores asociadas a la red meteorológica se engloban una provisión

diaria de datos a los ayuntamientos de Aras de los Olmos, Villar del Arzobispo,

Orihuela, Alcalá de Xivert, Utiel y Xàtiva; una provisión mensual a las empresas

Catafruit y Benicarló-IFF, al Ayuntamiento de Villena, a los Parques Naturales de la

Sierra de Mariola, Sierra del Montnegre, Sierra del Montseny y Sierra de L’Albera; y

finalmente una provisión anual a los Parques Naturales del Desierto de las Palmas y

Montgó; localidades y parajes todos ellos en los que se emplazan las instalaciones y

con los que se mantiene este tipo de colaboración.


• Pronóstico de Temperaturas Extremas en la Comunidad Valenciana.Campaña de Olas de Calor 2012. Predicción Diaria. 2012. Consellería de Sanidad. GV. Dirección General. de Salud Pública.

• Certificación meteorológica forense. Un total de 130 solicitudes fueron recibidas en el presente ejercicio. Preparación de 8 informes meteorológicos específicos y provisión de datos para diversas empresas privadas y usuarios externos.


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Disposición de las redes de estaciones meteorológicas y

colectores de niebla de la Fundación CEAM

Red de montaña de colectores de agua de niebla

La red cuenta con 26 estaciones ubicadas en zonas de montaña pertenecientes

tanto a la Comunidad Valenciana como a otras comunidades limítrofes en la orla

mediterránea. Se realizan labores de mantenimiento para el correcto

funcionamiento de los sensores, supervisión, limpieza y recogida de muestras de

agua para su análisis isotópico en el estudio del ciclo hidrológico para este

componente. Una de estas estaciones, parcela experimental del Peñón de los

Machos en Ayora, se utiliza para la intercomparación de colectores por lo que

acumula una mayor cuantía de instrumentación y sensores.

Durante este ejercicio fueron desmantelados los colectores de Cartagena y el

Montseny (Barcelona) por término del acuerdo de ocupación del emplazamiento en

el que se hallaban ubicados. Se redactó también un informe dirigido a la dirección

de la Reserva Nacional de la Muela de Cortes de Pallás en el que se recogen los

datos de la prospección del potencial de recolección de agua de niebla en dicho

paraje que se obtuvieron durante el anterior ejercicio.


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• Colector de Niebla Completo Instalado en Campo. 2011 - 2012. Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, CREAF, de la Universidad Autónoma de Barcelona.

• Convenio de colaboración, a través de la Unidad Mixta CEAM-UV, con la Reserva Nacional de la Muela de Cortes de Pallás perteneciente a la Conselleria de Infraestructuras, Territorio y Medio Ambiente para la prospección de la potencialidad del agua de niebla en la Muela de Cortes.

Web meteorológica CEAMET

El Programa mantiene un servicio de información meteorológica a tiempo real

accesible desde la dirección web: http://www.ceam.es/ceamet. La puesta en

marcha y actualización de la aplicación DITIMA ha permitido una visualización

cartográfica con proyección mediante Google Maps de la información meteorológica

que es generada en la Fundación CEAM.

Aplicación DITIMA mostrando gráficamente información del viento a tiempo real


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Como media se reciben un millar de vistas diarias. La página web mantiene

también una cuenta en Twitter con 747 seguidores hasta la fecha. Durante este

ejercicio se ha modificado el entorno de usuario de la página y se ha acometido una

reducción de los contenidos para mantener los que exclusivamente se generan

dentro del Programa.

Base de datos meteorológicos para la Comunidad Valenciana

El Programa gestiona una base de datos meteorológicos producto del

funcionamiento de la red de estaciones meteorológicas. Diariamente se realizan

labores de control de calidad y validación de datos generándose resúmenes

mensuales accesibles desde la página web, así como informes a entidades locales

interesadas bajo convenio de suministro. Todos los datos, en su máxima resolución,

y una vez validados, están accesibles internamente.

Interfaz de la nueva base de datos meteorológicos de la Fundación CEAM

Concretamente en este ejercicio se ha puesto en funcionamiento una nueva base

de datos interna con motor MySQL en un entorno web que acumula toda la

información meteorológica generada en la Fundación CEAM desde 1994 hasta la

fecha. La nueva base de datos permite el acceso web bajo contraseña, así como la

posibilidad de realizar consultas específicas, estadísticas para cada una de las


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estaciones y variables, visualización mediante gráficos en formato .jpg, descarga de

datos en formato texto para distintas resoluciones temporales, actualización sencilla

para datos recientes y otras funcionalidades diversas.

Con toda esta información y herramientas, ha sido posible elaborar un resumen

climático de temperaturas (máxima, mínima y media) y precipitaciones durante el

periodo 1968-2010 para su utilización en el proyecto FUME. También se han

realizado avances suficientes para la difusión del informe como publicación

científica en conjunto con el resto de socios con el título “Current relationship

between fire regime and weather”.


• FUME (GA243888). Forest fires under climate, social and economic changes in Europe, the Mediterranean and other fire-affected areas of the world. 2010 - 2013. Proyecto financiado por la Comisión Europea.

Temperatura de la superficie del mar Mediterráneo

El Programa dispone de dos estaciones de recepción directa de datos de satélites

meteorológicos: HRPT/CHRPT para satélites NOAA y LRIT/HRIT para el satélite

Meteosat Segunda Generación (MSG) de la agencia Eumetsat. La información se

recibe a diario, se procesa y parte se almacena en discos. Esta información se

utiliza para la obtención de mapas de temperatura de la superficie del mar

Mediterráneo con un error menor de 0.5 ºC utilizando para ello una metodología

split-window de tratamiento de imágenes de satélite. Se mantiene la elaboración de

una base de datos de temperatura del agua del mar desde 1999 hasta la actualidad

publicándose en la página web CEAMET e incluyéndose en el modelo de pronóstico

atmosférico RAMS utilizado habitualmente en el Programa.

Durante el presente ejercicio se ha profundizado en el estudio de una climatología

regionalizada de la temperatura superficial del Mediterráneo y se han estudiado los

patrones de distribución espacial en las diferentes épocas del año. Este análisis ha

permitido desvelar la existencia de dos regímenes principales de distribución de la

temperatura superficial en las épocas invernal y estival, con dos periodos de

transición entre ambas en primavera y otoño. También se han identificado con

mayor precisión las diferentes cuencas en las que se puede dividir el Mediterráneo

occidental en base a la temperatura de su superficie.


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Riesgos Meteorológicos

La aplicación de las técnicas y de los conocimientos generados se orienta

fundamentalmente hacia el ámbito de los riesgos meteorológicos más importantes

que afectan a la Comunidad Valenciana: precipitaciones torrenciales, incendios

forestales y temperaturas extremas por olas de calor o de frío. El objetivo principal

es la mejora de la predicción en caso de riesgo meteorológico, para lo cual se han

desarrollado herramientas tanto en el campo de la observación utilizando redes

meteorológicas y acceso a datos de satélite como en el campo de la modelización

mediante la adaptación e implementación de un modelo meteorológico RAMS

(Regional Atmospheric Modelling System) para el caso específico de la cuenca

mediterránea occidental.

Aplicaciones de la modelización atmósferíca

El Programa mantiene en ejecución constante, dos veces diarias, un modelo

meteorológico RAMS ubicado en una serie de clusters informáticos de gran

potencia. Los pronósticos resultantes de estas modelizaciones han sido utilizados

principalmente en el presente ejercicio para dar un servicio de alertas por olas de

calor y de frío durante las campañas de verano e invierno respectivamente cuyo

destinatario final es la Dirección de Salud Pública de la Conselleria de Sanitat. Este

servicio lleva realizándose ininterrumpidamente desde el año 2005, lo que ha dado

pie al desarrollo progresivo de protocolos y mecanismos de actuación en el caso de

superaciones de umbrales térmicos y la consiguiente generación de alertas en cada

una de las 30 áreas, termométricamente homogéneas, en las que se divide la

Comunidad Valenciana.

La información se publica diariamente en la página web CEAMET de modo que es

accesible al público en general además de hacerse llegar directamente a los

responsables institucionales. A la terminación de cada una de las campañas, se

generan los informes correspondientes en los que se recogen el seguimiento de las

temperaturas extremas con el número de alertas que fueron activadas, una

descripción climatológica, así como también el grado de acierto del servicio

comparando pronósticos con observaciones en cada una de las 30 áreas en las que

se divide la Comunidad Valenciana.

Se ha mantenido durante el presente ejercicio el servicio de pronóstico estacional al

inicio de cada una de las campañas de seguimiento de las temperaturas extremas

en la Comunidad Valenciana que venía realizándose desde el inicio de las

contrataciones. Se trata de un modelo numérico complejo en el que se computan y


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extrapolan las componentes principales de la serie térmica promedio estacional de

la Comunidad Valenciana utilizando para ello un método de descomposición de

series numéricas llamado Singular Spectrum Analysis. Con esta metodología se

llega a un pronóstico estacional específico para la Comunidad Valenciana que

habitualmente supera a las proyecciones de otras muchas agencias mundiales de

reconocido prestigio.

En relación a la modelización de eventos caracterizados por precipitación intensa en

la Comunidad Valenciana, se ha evaluado en el presente ejercicio el efecto de la

distribución geográfica de la temperatura superficial del mar Mediterráneo en

relación a la torrencialidad de las precipitaciones. La distribución de la temperatura

superficial del Mediterráneo se ha clasificado en tres distintos tipos: invernal, estival

y otoñal de transición. Las distintas simulaciones se realizan para las condiciones de

cada una de las distribuciones, una distribución de control y finalmente otras

distribuciones modificadas justamente en las zonas de paso de la masa de aire. Se

intenta identificar con esta metodología las áreas de recarga donde la interacción

mar-atmósfera favorece el desarrollo de precipitaciones torrenciales en diferentes

puntos de la cuenca mediterránea.


• Pronóstico de Temperaturas Extremas en la Comunidad Valenciana. Campaña de Olas de Calor 2012. Predicción Diaria. 2012. Consellería de Sanidad. GV. Dirección General. de Salud Pública.

Sistema de vigilancia de radiación UV

En este sistema de vigilancia se elaboran diariamente previsiones del índice de

radiación ultravioleta en la Comunidad Valenciana para tres días consecutivos (hoy,

mañana y pasado mañana). Las previsiones se exponen en la página web CEAMET

y son accesibles públicamente para que individualmente se puedan tomar las

medidas oportunas. Adicionalmente se ofrece una serie de informaciones sobre las

características de la radiación UV, sus efectos adversos sobre el ser humano,

estimación de la exposición solar según el tipo de piel y según las condiciones

nubosas, y los factores de protección recomendados.

El sistema cuenta adicionalmente con una pequeña red de sensores radiométricos

pertenecientes a la Consellería para la medida de los valores minutales de la

radiación UVB, considerada la más dañina, los cuales también se encuentran

disponibles al público dentro de la página web CEAMET. El Programa mantiene

semanalmente un servicio de seguimiento y validación de datos de cada una de las


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estaciones que componen la red informando a la Consellería de cualquier incidencia

que pueda producirse en el correcto funcionamiento de los sistemas.


• Servicio de validación de datos de la red UVB de la Comunitat Valenciana. 2011 - 2012. VAERSA. Conselleria de Infraestructuras, Territorio y Medio Ambiente de la Generalitat Valenciana.

Aplicaciones en el marco de la Teledetección

En el ámbito de la Teledetección, se ha finalizado el desarrollo técnico de un

dispositivo autónomo para la adquisición de medidas angulares de radiometría

térmica con capacidad para poder ser implantado en la red de estaciones

meteorológicas de la Fundación CEAM. Al utilizar un único sensor radiométrico,

todas las medidas realizadas son intercomparables, ahorrando de este modo en

infraestructura, y generando también continuidad en la adquisición bajo distintas

condiciones ambientales. La capacidad de realizar mediciones puntuales y continuas

permite la posibilidad de intercomparaciones de sensores térmicos

aerotransportados a bordo de distintos satélites.

El prototipo fue instalado en campo durante el presente ejercicio en un ecosistema

espacialmente homogéneo de ámbito mediterráneo como es un cultivo de arroz

situado en el Parque Natural de la Albufera dentro del término municipal de Sueca,

aprovechando para ello parte de la infraestructura de una de las estaciones de

medida de flujos pertenecientes al Programa de Efectos de los Contaminantes de la

misma Fundación CEAM. El sistema se ha mantenido en campo para realizar todo

tipo de pruebas de funcionamiento en situaciones reales, habiendo producido ya

interesantes resultados tanto en los valores de las medidas como en la

identificación y solución de algunos errores de diseño.

Se ha elaborado una herramienta informática desarrollada en el entorno MATLAB

para la visualización de los datos obtenidos mediante el dispositivo autónomo. Esta

herramienta permite de un modo rápido y directo graficar las medidas puntuales

como series temporales diarias, seleccionar un único ángulo de medida, o bien

realizar una interpolación espacial entre todas las medidas puntuales instantáneas

para presentar así la distribución espacial de la temperatura a distancia tanto en el

hemisferio celeste como en el hemisferio terrestre. La herramienta permite una

rápida evaluación de los datos para las tareas de validación y selección.

Durante la primera parte de este ejercicio, se ha hecho uso del software

SAFNWC/MSG de tratamiento digital de datos del satélite MSG de Eumetsat en un

sistema Intel/Linux CentOSx86_64bits. Se han perfeccionado aspectos en la


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obtención de los productos operacionales del sensor SEVIRI, visualización de la

salida de datos en formato HDF y descarga, implementación y adaptación de datos

de modelos numéricos HIRLAM, ECMWF y NCEP-GFS en formato GRIB.

Dispositivo automático de posicionamiento angular para la medida radiométrica infrarroja de la temperatura a distancia

Proyectos relacionados:

• TERMED (CGL2011-30433-C02-01). Impacto Térmico en Fenómenos Meteorológicos de Ecosistemas Mediterraneos: Desarrollo de Técnicas de Teledetección y una Red Automática de Radiometría Angular de Campo. 2012 - 2014. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.

Vigilancia y diagnóstico de la calidad del aire ambiente

La normativa actual en materia de calidad del aire, derivada de la incorporación de

directivas europeas al ordenamiento jurídico nacional y regional, establece

objetivos de calidad del aire muy exigentes. Esto está poniendo a los Estados, y en

general a las autoridades competentes, en la tesitura de adoptar medidas

correctoras que permitan cumplir con los estándares perseguidos. No obstante,

preguntas relativamente simples de formular (dónde actuar, cuánto reducir, etc.)

plantean problemas técnicos en ocasiones difíciles de abordar e incluso no

satisfactoriamente resueltos dentro del actual conocimiento científico.

En este contexto, cada vez resulta más perentorio el diseñar y poner en marcha

planes correctores que, desde las diferentes Administraciones, cumplan con la

exigencia de ajustar la calidad del aire que respiran los ciudadanos a los estándares

de calidad establecidos por las normativas.

No obstante, el diseño de medidas correctoras requiere de un conocimiento

suficiente de la dinámica del sistema como para poder evaluar (cualitativa, pero


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sobre todo cuantitativamente) la respuesta ante diferentes estrategias, ante

diferentes forzamientos. Las especificidades de los diferentes agentes involucrados

exigen aproximaciones diferenciadas, tanto desde el punto de vista de las

peculiaridades de las fuentes como de las especies emitidas. La contaminación

industrial, la contaminación urbana o la contaminación por ozono precisan e

cualquier caso metodologías adecuadas para su investigación. El diseño y puesta en

marcha de medidas experimentales para el la evaluación, la ejecución de

programas de simulación numérica, junto a la experiencia profesional, constituyen

la base metodológica aplicable en este ámbito de actividades. En todos los casos, la

coyuntura actual requiere un enfoque orientado no solamente hacia el diagnóstico,

sino también hacia el desarrollo de medidas correctoras.

Programa de vigilancia de la contaminación por ozono troposférico. PREVIOZONO 2012.

El programa Previozono da curso al requerimiento legal de vigilar e informar a la

población sobre los niveles de contaminantes a los que se ve sometida, establecidos

en la Directiva 2008/50/CE. Paralelamente, se llevan a cabo trabajos encaminados

a documentar, profundizar y caracterizar la contaminación por ozono en la

Comunidad Valenciana, incidiendo en aquellos factores clave que la diferencian de

otros comportamientos típicos del norte de Europa.

Página de vigilancia del ozono troposférico dentro del portal de la Conselleria de Medi Ambient, Aigua, Urbanisme i Habitatge de la Generalitat Valenciana


• Apoyo a las Tareas de Investigación en la Calidad del Aire y Cambio Climático. 2012. Consellería de Infraestructuras, Territorio y Medio Ambiente. G.V.


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Procesos de formación de ozono y evaluación de estrategias de mejora de la calidad del aire.

La normativa relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia

en Europa, es especialmente exigente en la vigilancia e información a la población

sobre los niveles de contaminantes a los que se ve sometida (en especial en el caso

de superación de ciertos valores umbrales) y paralelamente en mantener y/o

mejorar la calidad del aire ambiente dentro de ciertos márgenes. Los resultados de

la actividad en esta línea, a lo largo del último año, ha ido enfocado a la

documentación y simulación numérica de los procesos de dispersión y fotoquímicos

de la masa aérea en la cuenca del Turia, como claves para el desarrollo de

estrategias de reducción, evaluando el impacto de posibles escenarios de reducción

sobre el campo de concentración de ozono troposférico.

Distribución promedio diaria para días laborales y fines de semana de O3, NO, y NO2 para una estación urbana de Valencia (Pista de Silla, abajo) y un emplazamiento rural a sotavento de la ciudad (Villar del Arzobispo, arriba).


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• PROMECA (CGL2009-10309). Procesos de formación de ozono y evaluación de estrategias de mejora de la calidad del aire. 2010 - 2012. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.

Difusión en la atmósfera de emisiones difusas.

Concluido el proyecto CGL2009-14680-C02-02, "Cuantificación y caracterización de

las emisiones difusas de partículas en la gestión y transporte de materiales

pulverulentos", se ha finalizado el desarrollo de una herramienta software para

gestionar el impacto de emisiones difusas. La aplicación DIFUDISP en su versión

actual permite abordar la dispersión de emisiones frías (no afectadas ni de

momento cinético ni de flotabilidad, suponiéndose liberadas sin forzamiento y a

temperatura ambiente) desde fuentes de diferentes características, en un entorno

con topografía compleja, bajo la acción de unas condiciones meteorológicas

uniformes en todo el dominio de aplicación.

Ejemplo de salida gráfica de la aplicación DIFUDISP.


• DIFUCER (CGL2009-14680-C02-02). Cuantificación y caracterización de las emisiones difusas de partículas en la gestión y transporte de materiales pulverulentose. 2010 - 2012. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.

Apoyo a la gestión de la calidad del aire. Redes de Vigilancia de la calidad del aire.

Las redes automáticas de vigilancia y control de la contaminación atmosférica son

el principal instrumento que establece la normativa vigente a escala europea para

la evaluación de la calidad del aire (Directiva 2008/50/CE). A partir de dicha


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evaluación, consistente en la revisión del grado de cumplimiento de los niveles de

referencia definidos para un conjunto de contaminantes atmosféricos, se derivan

las medidas para mejorar, o en su caso conservar, la calidad del aire en un

territorio. Por otro lado, las bases de datos de las redes, con series temporales que

se inician a mediados de los años 90 en la mayor parte las CCAA, son una valiosa

fuente de información en el estudio de la dinámica de contaminantes. Este

conocimiento es fundamental para que las sucesivas normativas contemplen las

condiciones específicas de la dinámica de contaminantes en la cuenca Mediterránea.

Consecuentemente el objetivo de los trabajos dedicados a la explotación de los

datos de las redes es doble: i) desarrollo de una metodología para la optimización

de las redes como herramienta de evaluación, para dotar a los gestores públicos y

privados de un instrumento eficaz para la gestión de la calidad del aire en el marco

normativo vigente, y ii) análisis de las series de datos aplicado al estudio de la

dinámica de contaminantes, en el contexto los proyectos de investigación llevados a

cabo por la fundación.

Los aspectos principales involucrados en la explotación de datos de las redes son:

interpretación de datos de concentración y variables meteorológicas en función de

los factores que intervienen en su evolución, caracterización de patrones espacio-

temporales y de situaciones episódicas, control de calidad de datos, y desarrollo de

herramientas de software específico para el procesado y análisis de los datos.

Colaboración con la D.G. de Calidad Ambiental y Cambio Climático de la Conselleria de Medio Ambiente, Agua, Urbanismo y Vivienda de la G. V. en la gestión de la calidad del aire de la C.Valenciana.

Esta colaboración iniciada en 1996 tiene por objeto el apoyo continuado en

diferentes tareas de gestión de la Red de Vigilancia y Control de la Contaminación

Atmosférica de la Comunidad Valenciana (R.V.C.C.A.). En estas tareas se trabaja en

colaboración con los técnicos de la Conselleria y los técnicos encargados del

mantenimiento de la red. Los trabajos vinculados a esta colaboración proporcionan

al CEAM un conocimiento directo del estado de la calidad del aire en la

C.Valenciana, y la disponibilidad de una base de datos depurada y de calidad

(duplicado de la base de datos oficial) abarcando el periodo 1994-2012 con

registros diezminutales de 12 especies contaminantes y 7 variables meteorológicas

en 51 emplazamientos de la C.V. Esta base de datos se utiliza de forma habitual en

todos los trabajos de investigación llevados a cabo por la Fundación en los que la

contaminación atmosférica juega algún papel.


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Fig .- Configuración de la red y aspecto de algunas herramientas utilizadas (arriba, softwatre para la validación de datos, y abajo uno de los formularios de la base de datos para seguimiento de incidencias en las estaciones).

Durante 2012 se ha efectuado Control de Calidad/Validación semanal de datos de la

R.V.C.C.A. y se han elaborado los correspondientes informes semanales de

resultados de la validación y de las incidencias detectadas.

Dispersión atmosférica de contaminantes

El marco genérico de esta línea es la caracterización de los procesos meso-

meteorológicos responsables del transporte y de la dispersión de contaminantes

atmosféricos utilizando medidas en campo, datos de torres meteorológicas y de

estaciones de vigilancia de calidad del aire, y herramientas de modelización

numérica (meso-meteorológica y de dispersión atmosférica).

Las principales actividades de investigación desarrolladas en esta línea se puede

agrupar en tres grandes bloques temáticos: (a) la descripción de los procesos

físicos que determinan la contaminación atmosférica en el entorno mediterráneo,

(b) la caracterización de las sinergias y las interacciones entre las diferentes escalas


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meteorológicas y (c) la adaptación y el uso integrado de metodologías para la

regionalización y la aplicación de modelos de calidad del aire y de dispersión de

contaminantes atmosféricos en el entorno mediterráneo.

Dispersión y acumulación de contaminantes atmosféricos

Se realizan experiencias, bajo distintas condiciones meteorológicas y entornos

geográficos, de la dispersión y acumulación de contaminantes atmosféricos en la

cuenca del Turia y en Extremadura. Así mismo, en el grupo se fomenta la formación

y el desarrollo de Tesis Doctorales en el ámbito de la Meteorología y la Dispersión

de Contaminantes Atmosféricos.

Análisis del modo de acumulación de vapor de agua y de contaminantes en la cuenca Mediterránea.

Se ha continuado el análisis del modo de acumulación del vapor de agua y de

contaminantes en la cuenca Mediterránea. Fruto de estos trabajos, se ha

desarrollado una metodología de identificación de periodicidades en series

temporales, aplicándose a series temporales largas de concentraciones de ozono

troposférico en la Comunidad Valenciana. Fruto de este trabajo se ha publicado un

artículo científico en la revista Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Esta

revista, editada por la American Meteorology Society, es la revista científica de

mayor índice de impacto en temas relacionados con técnicas, procedimientos y

metodologías de análisis de la atmósfera y del Océano.

Distribución espacial de los periodos de acumulación de vapor de agua en la cuenca mediterránea. Series temporales 2000-2010


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Caracterización de los mecanismos químicos de formación de ozono troposférico y de la dinámica de contaminantes en la cuenca del Turia.

En el marco del proyecto interdepartamental MODELISMOS, y en estrecha

colaboración con el área de Química Atmosférica, se ha comenzado el análisis de

las campañas experimentales realizadas durante el año 2011 a lo largo de la

cuenca del Turia. Estos trabajos tienen el doble objetivo de caracterizar la dinámica

de contaminantes en las estaciones de invierno y verano, y de caracterizar las

diferencias estacionales en los mecanismos químicos predominantes y

determinantes de la formación/degradación del ozono troposférico.


• GRACCIE-CONSOLIDER (CSD2007-00067). Multidisciplinary Research Consortium on Gradual and Abrupt Climate Changes and their Impacts on the Environment. CONSOLIDER. 2007 - 2013. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.


Medidas de la concentración de NH3 resultante de la aplicación de abonos animales (Contrato TRASEGA-PIGCHAMP).

Se ha dado soporte, mediante la modelización numérica de la dispersión del

amoniaco, realizando simulaciones de dispersión del amoniaco para reproducir los

patrones de concentración acumulada medidos mediante dosimetría pasiva.

Comparativa de los valores acumulados de NH3 obtenidos con dosimetría pasiva (líneas de iso concentración) y mediante modelización numérica (sombreado de color)


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• Realización de ensayos de campo para determinación de concentraciones de amoniaco. PIGCHAMP. 2010 - 2012. TRAGSATEC

4th International Meeting on Meteorology and Climatology of the Mediterranean.

Se ha coordinado la organización de este congreso internacional y se ha

programado y publicado la página web del congreso

(http://www.tethys.cat/IMMCM/4Banyuls/index_en.htm) así como la gestión de envío de

contribuciones científicas, el proceso de revisión por pares, la búsqueda de

ponentes invitados y de sesiones especiales monográficas de programas europeos

de investigación (MISTRALS program), y del proceso de registro de los

participantes. Los principales objetivos de este congreso son el mostrar, discutir y

difundir las aportaciones de la comunidad científica española e internacional sobre

diferentes aspectos de la meteorología y la climatología del Mediterráneo y

fomentar la comunicación entre los diferentes grupos de investigación. El congreso

se celebrará en Febrero de 2013 en la localidad de Banyuls (Francia).

Página web del congreso internacional "4th International Meeting on

Meteorology and Climatology of the Mediterranean"


• Red Nacional MEDOC (Red de Meteorología del Mediterráneo), liderada por la Universidad de les Illes Balears. Plan Nacional de I+D+i. Ministerio de Ciencia e Innovación.


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Unmanned Aerial Systems in Atmospheric Research – Accion Eurpea COST ES0802.

Se ha continuado participando en la acción COST ES0802, asistiendo a las

diferentes reuniones como expertos, como substituto de un delegado Nacional, y

participando en diferentes campañas experimentales. En esta acción COST se está

en contacto con la comunidad europea especialista en las medidas atmosféricas

tridimensionales a alta resolución espacio-temporal. Esta actividad se viene

desarrollando con el grupo de desarrollo tecnológico.

Campañas experimentales de intercalibración de equipos de medida de magnitudes meteorológicas


• COST-ES0802. Unmanned Aerial Systems in Atmospheric Researc. 2008 - 2012. COST Actions, financiado por la Comisión Europea.

Modelización Numérica

La simulación numérica de la dinámica y de la química atmosférica constituye hoy

en día una herramienta indispensable en el diagnóstico, análisis y predicción de la

meteorología y de la calidad del aire.

La línea de modelización numérica tiene los siguientes objetivos: Profundizar de

manera armonizada, conjunta y eficiente en:

• la progresiva regionalización de las herramientas de simulación mesoescalar en

su aplicación en el entorno mediterráneo, considerando su especificidad y

contribuyendo así al conocimiento de los procesos meteorológicos de interés.


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• la incorporación en el proceso de mejora de los modelos meteorológicos y

fotoquímicos del análisis de los procesos de transporte y dispersión de

contaminantes en el entorno mediterráneo (típicamente realizados mediante

simulaciones dispersivas de trazadores de oportunidad no reactivos).

• la incorporación en el proceso de mejora de los modelos de calidad del aire de

estudios de mecanismos fotoquímicos (típicamente realizados a través de

experimentos de laboratorio o medidas en el ambiente).

• el análisis de las interacciones físico-químicas (meteorología-química)

identificadas en simulaciones numéricas efectuadas bajo condiciones realistas (y

validadas con medidas), con el fin de ser incorporadas en el proceso de mejora

de los modelos de calidad del aire y del conocimiento de los mecanismos

químicos característicos del entorno mediterráneo.

• la elaboración de nuevos procedimientos y técnicas de validación y de

evaluación de las simulaciones numéricas.

Downscaling dinámico.

Se han iniciado estudios comparativos del efecto de considerar o no las diferentes

escalas meteorológicas en el proceso de escalado desde las predicciones realizadas

con modelos globales o regionales a predicciones a escalas subregionales y locales.

2-meter Temperature at 1 km resolution

Initialization:NCEP FNL data (Final Operational Global Analysis data)Resolution Global Model: 1º X 1º with data every 6 h

Initialization:LAPS model (high resolution reanalysis data) byUniversity of Athens, AM&WFGResolution Regional Model: 0.1º X 0.1º with data every 3 h

Mapas de temperatura simulados sobre la Comunidad Valenciana, utilizando diferentes inicializaciones y configuraciones del modelo meteorológico RAMs


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• FUME (GA243888). Forest fires under climate, social and economic changes in Europe, the Mediterranean and other fire-affected areas of the world. 2010 - 2013. Proyecto financiado por la Comisión Europea.

Desarrollo de una nueva versión del modelo HYPACT que permita el acoplamiento del modelo de mecanismos químicos MCM.

En colaboración con el Área de Química Atmosférica, se han realizado los trabajos

de programación necesarios para llevar a cabo el correcto acoplamiento del modelo

de RAMS-HYPACT con el modelo fotoquímico MCM. El objeto último de estos

trabajos es la posibilidad de hacer análisis de sensibilidad sobre la idoneidad de la

aplicación de un modelo de Calidad del Aire en una cuenca atmosférica determinada

(como, por ejemplo, la cuenca del Turia).



Análisis de Sensibilidad, Evaluación y Validación del sistema RAMS-CEAM-Operativo.

Se han continuado los trabajos de validación de los resultados obtenidos en

operativo del modelo RAMS en su versión regionalizada para la Comunitat

Valenciana. Para ello, se han desarrollo unas nuevas aplicaciones para la validación

estadística de las simulaciones numéricas a partir de datos experimentales medidos

en la red de torres meteorológicas del CEAM.

Transferencia de Resultados y Networking

En lo relativo a la modelización numérica, se está intentando tener una presencia

cada vez más relevante en los foros específicos de este ámbito del conocimiento.

Por ello, se está participando y colaborando en la Red de Temática Nacional

Modelización de la calidad del aire en España (RETEMCA).

Reuniones de coordinación

• Organización de dos reuniones de trabajo con el comité organizador del

congreso 4th International Meeting on Meteorology and Climatology of the

Mediterranean. Las reuniones se celebraron en el Instituto Oceanográfico de


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Banulys (Francia), los días 8 y 9 de Marzo de 2012; y 20 y 21 de Diciembre de

2012.

• Reuniones de coordinación con las alcaldías de los municipios de Alcublas y

Andilla durante los meses de septiembre a octubre de 2012. Propuesta del

proyecto “Estudio sobre el potencial de recolección de agua de niebla en

determinados emplazamientos de los municipios de Alcublas y Andilla

(Valencia)”

• Reunión de coordinación para la colaboración con el Centre de Recerca

Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) de Barcelona los días 7 y 8 de junio

de 2012. Barcelona

• Reunión de coordinación para la colaboración con el Instituto Pirenaico de

Ecología-CSIC el día 21 de septiembre de 2012. Zaragoza

• Presentación campaña Vigilancia de Olas de Calor, Junio 2012, Conselleria de

Sanitat. Valencia

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PROGRAMA METEOROLOGÍA Y CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA