6_Rut_Aspizua

Seguimiento de parámetros climáticos y

atmosféricosEstablecimiento de una red de estaciones

multiparamétricas

Rut Aspizua Cantón.

Coordinación técnica programa de Seguimiento de los

efectos del cambio global en Sierra Nevada

EGMASA - Consejería de Medio Ambiente. Junta de Andalucía

Introducción: Programa de Seguimiento

Clima

Introducción

CO2

Contaminación atmosférica

Seguimiento de parámetros climáticos y atmosféricos

Red de estaciones multiparamétricas SN

Resultados preliminares

Introducción

Equipos Sierra Nevada


Seguimiento de contaminantes en S. Nevada

Resultados


Clima

Introducción

CO2





Introducción




Resultados

ASPECTOS DEL SISTEMA OBJETO DE SEGUIMIENTO

INDICADORES GRUPO DE OBSERVACIÓN

A. CLIMA

Variables climatológicas clásicas y variables atmosféricas

Temperatura, precipitación, presión atmosférica, radiación solar UV-A, UV-B, radiación solar global, partículas en suspensión.

10 estaciones de toma de datos. Todos los pisos biogeográficos y exposiciones de Sierra Nevada

B. SISTEMAS ACUÁTICOS

B.1.Cantidad y calidad de agua en ríos

Variaciones de caudal, sólidos en suspensión, índices de calidad del agua (Temperatura, IBMWP, QBR alta montaña, IHF..)

6 ríos. Total Sierra Nevada

B.2.Cantidad y calidad de agua en lagunas

Muestreo de invertebrados bentónicos litorales.Variaciones en superficie, altura y volumen de la lámina de agua.

4 lagunas de alta montaña. Pisos oromed. y crioromediterráneo

C. NIVOLOGÍA

C.1.Cobertura de nieve Espesor de la capa de nieve.Seguimiento del proceso innovación-fusión. Evolución inter e intraanual de la cobertura de nieve

Estaciones de toma de datos, balizas y fotografías periódicas de las principales cuencas

C.2. Seguimiento de los recursos hídricos procedentes de la fusión de la nieve

Mapas de distribución espacial de la cobertura de nieve, reservas hídricas en forma de nieve, temperaturas de superficie, insolación y variables bioclimáticas. Predicción de caudales en cuencas de aporte nival. Estimación de la evapotranspiración. Conocimiento del gradiente y distribución espacial de variables meteorológicasVariabilidad de los recursos hídricos ante cambios climáticos

2 estaciones de toma de datos. Imágenes satélite. Total Sierra Nevada

D. ATMÓSFERA

D.1. Cuantificación de flujos de carbono

Flujo neto de vapor de agua y carbono a lo largo del año (mediante mediciones en continuo). Radiación solar directa y reflejada por el suelo. Humedad, flujo de calor y temperatura de sueloPrecipitación instantánea y acumulada. Humedad relativa y temperatura del aire. Radiación fotosintéticamente activa (PAR)Radiación global neta

2 estaciones de toma de datos. Piso oromediterráneo

D.2. Contaminación atmosférica Concentración acumulada de NO2, SO2, NH3 Y O3 3 estaciones de toma de datos. Ubicaciones estratégicas de Sierra Nevada


Introducción: Programa de Seguimiento IN

DIC

AD

OR

ES

DE

ME

DIO

FÍS

ICO


Clima

Introducción

CO2





Introducción




Resultados

Desviaciones de precipitaciones totales y temperaturas medias en 2007 respecto a la media del periodo 1971-2000 (IMA 2007).

Año 2007: Frío y seco en Andalucía:

• Precipitaciones medias: 400 mm.

• Déficit pluviométrico acumulado: > 150 mm.

• Temp. Medias: 15,6ºC (0,5 º < media 1971-2000)

Sequía empieza a afectar a las cuencas de los ríos Tintos y Odiel.

Más de 3 años de sequía.


Clima: Introducción

Escenarios climáticos regionales para Andalucía

Se comparan diferentes modelos de circulación global aplicados a escala nacional, a partir de dos de los escenarios de emisiones SRES más probables: A2 (con emisiones medias-altas) y B2 (emisiones medias-bajas).

Resultados preliminares presentados en 2007 por la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET):

Incremento generalizado de las temperaturas, (de 3º a 8ºC en el último tercio de siglo), menos acusado en el litoral.

Mayor incremento en las temperaturas máximas que en las mínimas, y superior en verano que en invierno.

La reducción de los niveles de emisión (escenario B2) sólo tendría efectos a partir de la 2ª mitad del s. XXI Reducción en 2ºC del aumento de las temperaturas.

Mayor nivel de incertidumbre en la predicción de las precipitaciones.

Reducción de las precipitaciones en la mitad sur de la península de hasta un 40% a final de siglo.


Clima: iniciativas y modelos

http://svs.gsfc.nasa.gov/



Precipitación media anual Temperatura máxima

• Posible incidencia de olas de calor: se ha estudiado el número de días del mes de julio en los que se superan los 37,5º C, tomando el año 2050 como referencia.

Norte y vega del Guadalquivir = áreas más expuestas a periodos más prolongados de temperaturas estivales extremas.

• Número de días del mes de julio en los que se espera superar los 37,5ºC relativo a 2050 (SRES A2).



Cambios climáticos previstos en Andalucía: % de cambio de las precipitaciones

2011-2040





Calificación pluviométrica del año 2050 en comparación con periodo 1961- 1990:

Evolución prevista de la precipitación anual en Sierra Nevada, expresado en porcentaje de cambio respecto a la media 1960-1990:

2011-2040

2041-2070

2071-2000

-3; -6; -9

% de cambio previsto



• Se ha implantado una red de 10 estaciones para medición de temperatura, precipitación radiación (PAR, UVA y UVB, etc.), partículas en suspensión, profundidad de la nieve, temperatura del suelo y otras variables climáticas.

• Media• Máxima• Mínima• Valor acumulado

• La información puede descargarse por telefonía móvil (GSM), llamando a la estación, o directamente con un portátil en campo.

Consulta remota de datos

• Los datos se registran de manera continua, almacenándose cada 10 minutos:


Clima: Red de estaciones multiparamétricas SN

Parámetros de medición y sensores:

Variables climáticas básicas (estaciones básicas):

•Dirección (º) y velocidad (m/2) de viento

•Temperatura (ºC) y Humedad relativa (%) del aire

•Precipitación: lluvia (mm) y nieve (cm)

•Presión atmosférica (mb)

Otras variables:

• Radiación solar: UVA-A, UVA-B, global, fotosintéticamente activa (PAR), neta…

•Temperatura de suelo

•Altura de nieve

•Humedad de suelo

•Partículas en suspensión



_̂_̂

_̂

_̂_̂

_̂

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_̂_̂

_̂_̂_̂

_̂

E5- RAGOL

E9- CAÑAR

E8- VELETA

SN2- LANJARON

E10- HUÉNEJAE4- NACIMIENTO

E6- CAMARATE I

E7- CAMARATE II

SN1- CORTIJUELA

E3- LAUJAR DE ANDARAX

LEYENDA

_̂ Estaciones ENSN (2006)

_̂ Estaciones OAPN (2007)

Límite Parque Natural

Límite Parque Nacional

Montes Públicos

´0 5 10 15 20 252,5

Km.



Criterios:• Exposición• Altitud (buena representación de los 5 pisos bioclimáticos)• Orografía (microrrelieve homogéneo, evitar efectos de valle y vaguadas…)• Monte púbico y acceso

¿por dónde empezar?

Instalación: zapatas, vallado…



Montar la estación y comprobar que funciona… de momento.

Componentes:

Temperatura de suelo

Anemómetro: Dirección (º) y velocidad viento (m/s)

Data logger: almacenamiento y transmisión de datos (GSM).

Sonda TA: Temperatura (ºC) y humedad relativa del aire (%).

Presión atmosférica (mb)

Radiación solar: UVA, UVB y global

Altura de nieve (cm)



Colectores de partículas de alto volumen (2 uds)



Componentes:

Radiación neta

Seguidor solarFiltrador de partículas (portátil, no se encuentra habitualmente instalado, se utiliza 1 vez/semana)

Pluviómetro calefactado: precipitación (mm)

Radiación global



Componentes:

Piranómetros (radiación) Seguidor solar

Panel solar (alimentación)

Radiación neta

Fotómetro



Radiación neta



Pluviómetros de alta montaña (para lluvia y nieve)

Pluviómetro calefactado Pluviómetro de pesada



Transmisión de datos



Telefonía móvil (GSM)

Portátil

Nombre: Veleta (Monachil, Gr)Ubicación: X: 467.117; Y: 4.102.300Altitud: 3.100 m.Piso: CrioromediterráneoExposición: OesteVegetación: Pastizales psicroxeróficlos,

canchales (escasez de vegetación, numerosos endemismos)



Nombre: Lanjarón (Gr)Ubicación: X: 458.232; Y: 4.093.156Altitud: 2.430 m.Piso: OromediterráneoExposición: SurVegetación: Pastizales cacuminales (caméfitos pulviformes, aspecto almohadillado)



Nombre: Laguna Seca (Huéneja, Gr)

Ubicación: X: 504.255; Y: 4.105.949Altitud: 2.300 m.Piso: SupramediterráneoExposición: Sur - tvVegetación: Pastizales psicroxerófilos cacuminales (caméfitos pulviformes), piornales y enebrales.



Nombre: Camarate II – Piedra soldado (Lugros, Gr)Ubicación: X: 477.170; Y: 4.112.490Altitud: 2.190 m.Piso: OromediterráneoExposición: Norte.Vegetación: Piornales y enebrales; borreguiles.



Nombre: Cortijuela (Monachil, Gr)Ubicación: X: 458.292; Y: 4.104.641Altitud: 1.693 m.Piso: SupramediterráneoExposición: OesteVegetación: Pinares y sabinares rastreros de orla carbonatada



Nombre: Cañar (Gr)

Ubicación: X: 461.680; Y: 4.089.692

Altitud: 1.700 m.

Piso: Supramediterráneo

Exposición: Sur

Vegetación: Melojares (bosque planifolio de Q. pyrenaica)



Nombre: El Encinar

(Laujar de Andarax, Al)Ubicación: X: 509.233; Y: 4.100.838.Altitud: 1.670 m.Piso: Mesomediterráneo.Exposición: Sur.Vegetación: Encinar silicícola (Quercus ilex subsp. ballota, Adenocarpus decorticans, Juniperus oxycedrus, Daphne gnidium, Crataegus monogyna).



Nombre: Camarate I (Lugros, Gr)Ubicación: X: 477.610 ; Y: 4.116.275Altitud: 1.550 m.Piso: MesomediterráneoExposición: NorteVegetación: Encinares silicícolas, matorrales y pastizales en claros o zonas abiertas (Q. ilex subsp. ballota, Adenocarpus decorticans, Festuca sp).



Nombre: Fuente Juncol (Nacimiento, Al)Ubicación: X: 526.717; Y: 4.107.110Altitud: 1.030 m.Piso: Mesomediterráneo. Exposición: Este. Vegetación: Pinar de repoblación (Pinus halepensis).



Nombre:

Loma de los Olmos

(Rágol, Al)Ubicación: X: 528.570; Y: 4.097.297Altitud: 600 m.

Piso: Mesomediterráneo Exposición: Sur. Vegetación: Matorrales y pastizales-tomillares: espartal (Stipa tenacissima), jaral...








Clima

Introducción

CO2





Introducción




Resultados

http://svs.gsfc.nasa.gov/


CO2: Introducción

Ciclo del carbono (4 años)

Protocolo de Kioto

Es un protocolo de la conferencia internacional sobre el cambio climático, cuyo objetivo es reducir la concentración de gases de efecto invernadero que causan el cambio climático.

Se aprobó en diciembre de 1997 y entró en vigor el 16 de febrero de 2005.

Literalmente, el objetivo del protocolo es conseguir “la estabilización de las concentraciones de gases de invernadero en la atmósfera a un nivel que eviten peligrosas interferencias antropogénicas con el sistema climático”


CO2: Introducción

Filosofía del protocolo: Responsabilidad común, pero diferenciada

La inmensa mayoría de las emisiones históricas de gases de invernadero, proceden de los países desarrollados

La emisión per capita de los países en vías de desarrollo es muy baja

Los países desarrollados se ven obligados a reducir (colectivamente) sus emisiones un 5% respecto a las que tenían en 1990. Esto tiene que cumplirse entre 2008 y 2012.

Los países en vías de desarrollo deberán hacer un inventario de emisiones y podrán sumarse a “mecanismos de desarrollo limpio”


CO2: Introducción

Unión Europea

Produce el 22% de las emisiones planetarias

Siempre ha liderado las políticas de recorte de emisiones

Se comprometió a reducir las emisiones en un 8% respecto a 1990.

Después de Kioto se compromete a llegar al 20% en 2020

Tiene su propio mercado de emisiones, que cotiza en bolsa

Detrás del objetivo “ambiental” está la imperiosa necesidad de reducir la dependencia europea de fuentes extranjeras de energía.

Cada país miembro tiene sus propios requisitos de reducción de emisiones


CO2: Introducción

4000

4050

4100

4150

4200

4250

4300

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

España

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Hemos ratificado Kioto, pero lo incumplimos flagrantemente …

Acabamos 2007 con un aumento del 49% de las emisiones respecto a 1990, cuando nos permitían un aumento del 15% …

Tenemos una de las mayores tasas de crecimiento de la UE. Construimos más viviendas que Alemania, Francia y Reino Unido juntos

Somos un país “en vías de desarrollo” dentro de Europa, pero aspiramos a no serlo …


CO2: Introducción

Cuantificación de los flujos de carbono, tasas de evapotranspiración y flujo de energíaObjetivos

• Conocer la tasa de transferencia de carbono y energía entre la vegetación de Sierra Nevada y la atmósfera

Metodología• Se ha instalado una equipo capaz de medir la tasa de intercambio de

carbono (CO2) entre la vegetación y la atmósfera. Esto permitirá determinar el papel del piornal de la alta montaña mediterránea como fuente o sumidero de carbono.

• Un segundo equipo se ha instalado en una la zona incendiada


CO2: Introducción


CO2: Equipos Sierra Nevada

Cuenca endorreica. 2300m altitud.

Nieve de Dic a Mar.800mm precipit. media

Pastizales cacuminales (predominio de Festuca indigesta y Cytisus purgans), piornales y enebrales en las proximidades.

FC1- Laguna Seca

Torre “Eddy” • Anemómetro (Metek USA-1)

• IRGA (LICOR, LI-7500)

• Datalogger Metek



Torre de “patrones de vegetación”• Termohigrómetro

• Pluviómetro

• Radiómetro de PAR reflejada

• Radiómetro de PAR incidente

• Sensores de humedad suelo(4)



Torre de “Balance de energía”• Radiómetro neta

• Placas flujo de calor al suelo (8)

• Temperatura suelo (4)



Pinar de repoblación (Pinus sylvestris) quemado en el incendio de Lanjarón en 2005. Peña Caballera (Lanjarón)

2150 m. de altitud.

Objetivo: estudio del efecto sobre el balance de C de la vegetación quemada (madera en pie).



Equipo instalado en la zona incendiada (UGR)

Autor: Borja Ruiz



Ejemplo de flujos de energía (3ª semana Agosto 07)

Ejemplo de flujos turbulentos

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

279.5 280.5 281.5 282.5 283.5 284.5 285.5

Dias de Noviembre

Flu

jo C

O 2 (m

mo

l m

-2s

-1)

Flu

jo H

2O

(m

mo

l m-2

s-1)

Flujo CO2 (umol m-2 s-1) Flujo H2O (mmol m-2 s-1)

Autor: Borja Ruiz



Flujo de C neto integrado

2006 2007

Autor: Borja Ruiz




Clima

Introducción

CO2





Introducción




Resultados


O3

NO2

NH3

SO2

Objetivos:• Recopilar la información existente procedente

de estudios previos• Sentar las bases para el establecimiento de

un sistema de seguimiento de la contaminación atmosférica a largo plazo

Metodología:• Instalación dosímetros pasivos que son

recogidos y enviados al laboratorio de referencia (CEAM, Valencia) cada 15 días.

• Sentar las bases para un sistema de seguimiento de la contaminación atmosférica a largo plazo.



Ozono

0102030405060708090

100

2JL0

1

1AG0

1

2AG0

1

1SE0

1

2SE0

1

1OC0

1

2OC0

1

1N01

2N01 D0

1

1EN0

2

2EN0

2

1F02

2F02

1MZ0

2

2MZ0

2

1AB0

2

2AB0

2

1MY0

2

2MY0

2

1JN0

2

2JN0

2

1JL0

2

2JL0

2

1AG0

2

2AG0

2

3AGO

02

1SE0

2

2SE0

2

1OC0

2

2OC0

2

1NV0

2

Periodo

C(O3

) ppb

S.N.-CORTIJUELA S.N.-LA RAGUA S.N.-PUENTE PALOS

Concentraciones de O3 (ozono) correspondientes al periodo comprendido entre Julio del 2001 a Noviembre del 2002 (MMA).


Resultados

Ej. De Resultados: Ozono

Estaciones Meteorológicas Automáticas integradas en el CLIMA.

El CLIMA, Subsistema de Información de Climatología Ambiental de la Consejería de Medio Ambiente


Sitios de interés

http://juntadeandalucia.es/medioambiente/servtc5/sica/sima.jsp

http://juntadeandalucia.es/medioambiente/servtc5/sica/sima.jsp


Sitios de interés

Agencia Española de Meteorología: http://www.aemet.es

http://www.aemet.es/

Seguimiento de parámetros climáticos y

atmosféricosEstablecimiento de una red de estaciones

multiparamétricas

Rut Aspizua Cantón.

Coordinación técnica programa de Seguimiento de los

efectos del cambio global en Sierra Nevada

EGMASA - Consejería de Medio Ambiente. Junta de Andalucía

Technology

6_Rut_Aspizua