PhD Std. Jacobo O. Salvador

CITEFA - CONICET

CEILAPCentro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones

Estado actual sobre la capa de ozono y la radiación UV en Río Gallegos.

3º Jornada Provincial de Ambiente y Desarrollo Sustentable, Río Gallegos 2009.

http://www.uvo3patagonia.com/

Indice de la presentaciIndice de la presentaciIndice de la presentaciIndice de la presentacióóóón:n:n:n:

•Historia del proyecto.Historia del proyecto.Historia del proyecto.Historia del proyecto.•Breve introducciBreve introducciBreve introducciBreve introduccióóóón sobre la atmn sobre la atmn sobre la atmn sobre la atmóóóósferasferasferasfera•Agujero de ozonoAgujero de ozonoAgujero de ozonoAgujero de ozono•TTTTéééécnicas de sensado remotocnicas de sensado remotocnicas de sensado remotocnicas de sensado remoto•La tLa tLa tLa téééécnica lidarcnica lidarcnica lidarcnica lidar•CampaCampaCampaCampañññña SOLARa SOLARa SOLARa SOLAR•ExtensiExtensiExtensiExtensióóóón a la comunidadn a la comunidadn a la comunidadn a la comunidad----SolmaforoSolmaforoSolmaforoSolmaforo

Composición de la atmósferahasta cerca de 90 km de altura

Constituyente Proporción Nitrógeno 78 % Oxígeno 21 % Argón 0,9 % Vapor de agua (promedio)

0,1 %

Dióxido de carbono 300 ppm Neón 20 ppm Helio 5 ppm Metano 1,7 ppm Ozono (estratósfera) 10 ppm

Composición del aire seco a nivel del mar

78.0%

21.0%

0.9%

0.1%

Nitrógeno

Oxígeno

Argón

Otros

Caracterización de la atmósfera

Producción de ozono

• O2 + hc/λ Ο + Ο ( λ < 240 nm )

• 2 ( O2 + O O3 )

UD: espesor que tendría una capa formada sólo por ozono para 1013,25 hPa y 0ºC1 UD = 0,00001 m; Normal: 300 UD = 3 mm

CFC

Compuestos de Cl, F, C– Desarrollados por Midgely en 1928 para reemplazar al amoníaco como refrigerante

– Alta estabilidad, poca toxicidad, propiedades térmicas adecuadas para refrigeración

– Utilizados en refrigeración, propelente de aerosoles, espumas sintéticas

– Pueden permanecer entre 50 y 100 años en la atmósfera

Sitio de MediciónRío Gallegos

2006: Año de records

Área del agujero

Temperatura mínima en la EstratósferaImagen satelital OMI. Fuene NASA

Octubre 20 de 2006

DIAL de O3mide el perfil entre 18 -35 km

BAJA15 % O3

TROPÓSFERA(10 % O3)

ESTRATÓSFERA

ALTA75% O3

11 km

18 km

35 km

TOMSmide columna

total de O3

EspectrorradiómetroDobson (columna total)

Estación terrena Villa Ortúzar

Altitud= ct/2

Aerosol

Dispersión Mie

Dispersión Rayleigh

Radiación retrodispersada

Recepción(telescopio)

Emisión(laser)

10-4

10-3

10-2

10-1

100

101

102

Señal Lidar

Alt

ura

Señal retrodispersada

Principio de la técnica LIDAR

Ligth Detection And Ranging

Nuestras mediciones:•Condiciones de noches claras•5 horas de recolección de datos•Sin aerosoles estratosféricos

Esquema básico de un lidar

Objetivos• Estudiar la capa de ozono en el sur Argentino• Estudiar el paso del vórtice polar por la parte sur de la

Argentina • Caracterizar la atmósfera con mediciones

complementarias de: � Mediciones de retrodifusión de aerosoles� Relación de mezcla de vapor de agua� Mediciones radiométricas en superficie

Rio Gallegos51º 36’ S, 69º 14’ W

Campaña SOLAR• Lugar Elegido: Río Gallegos, • Provincia de Sta.Cruz, Argentina.• Lat: 51º 36’ S, Lon: 69º 19’ W• Distancia desde Buenos Aires• 2612 km (ruta):.• 3 hs.tiempo de vuelo aprox.

Río GallegosArgentina

c

Punta ArenasChile

Buenos AiresArgentina

Instrumental.

10 . 00 .0

2 .0

4 .0 6 . 0

8 . 0

10 ,00 , 0

2 , 04 ,0 6 , 0

8 , 0

10 . 00 .0

2 .0

4 .0 6 . 0

8 . 0

10 . 00 .0

2 .0

4 .0 6 . 0

8 . 0

0 .0 0 0 . 0 0

0 . 0 0

10 ,00 , 0

2 , 04 ,0 6 , 0

8 , 0

Spectrophotometer Brewer MK-IV #124

Radiacion solar UV espectral.

Columna total O3,SO2,NO2.

INPE en colaboracion con CEILAP-(CITEFA-CONICET) para el año Polar Internacional

Nuevo Sistema DIAL Móvil

Subsistema de recepción y emisiónSubsistemas de adquisición y detección

Lambda Physik LSX 210i excimer laser (XeCl)

• Longitud de onda emitida 308 nm• Energía emitida ~200 mJ/pulse (max. 300 mJ/pulse)• Frecuencia 30 Hz (max. 100 Hz)• Divergencia 0.4 mrad

Nuevo Sistema DIAL MóvilSubsistema Emisor:láseres

Quantel 980 Nd-YAG Laser

•Longitud de onda emitida 1.06 µµµµm, 532 nm, 355 nm• Energía emitida ~40 mJ/pulse (max. 130 mJ/pulse) @355• Frecuencia de repetición 30 Hz (max. 30 Hz)• Divergencia 0.6 mrad

Nuevo Sistema DIAL MóvilSubsistema Emisor: láseres

ReceptorCuatro Telescopios Newtonianos 50 cm diametro f/2

Detalle de los telescopios

Soporte de la Fibra óptica Estructura principal de montaje de los telescopios

Piranómetro

Radiómetro de Banda Angosta

GUV 541Radiómetro UV-B

Radiómetro UV-A

Estación Río Gallegos

• Dos períodos intensivos entreAgosto – Noviembre 2005 y 2006

• Mediciones Rutinarias entreDiciembre de 2005 y Julio de 2006

Cronograma de mediciones de perfiles de ozono en la Campaña SOLAR

Estadística de las mediciones de ozono. Período Intensivo 2005

August 10 Lidar Profiles

Agosto10 perfiles

Lidar

Septiembre9 perfiles

Lidar

Octubre6 Perfiles

Lidar

Noviembre4 Perfiles

Lidar

Ozo

no T

otal

(D

U)

Día Juliano (1 = 1 enero)

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Sitio de MediciónRío Gallegos

Stratospheric Ozone Profiles measurements at

Rio Gallegos.

Monitoring of Ozone Reduction SOLAR Campaign 2005

August 2005

Stratospheric Ozone Profiles measurements at

Rio Gallegos.

September 2007

Octubre 9 2005

Densidad Numérica de ozono [molc/cm^3]

Medición deperfiles de ozono estratosférico en

Rio Gallegos.

Monitoreo de la reducción de ozono en 2005

Altu

ra (

KM

)

Radiómetro de Banda Angosta

GUV 541Estación Río Gallegos

Canal de 305 nm

Ozone holeoverpass

Ozone hole dilution

Campaña SOLAR

Estadística de mediciones de ozonoPeríodo intensivo de mediciones 1 Agosto- 20 Noviembre 2005

•Nro de Mediciones de ozono estratosférico: 29

•Tiempo de adquisición: 6210 minutos =103,5 hs.

•Nro de pulsos láser emitidos = 11.178.000

•Información producida = 1Gb.

•Mediciones de aerosoles: 14

•Tiempo de adquisición: 60 hs.

•Información producida: 560 Mb.

3º Jornada Provincial de Ambiente y Desarrollo Sustentable, Río Gallegos 2009.

Motivación de este proyecto: Dar a difundir el Índice UV medido a la comunidadUtilizando instrumental y facilidades de la campaña SOLAR

BiómetroBAM Río Gallegos

Enlace de MicroondasCon la ciudad

Oficina de Medio Ambiente

Esquema de funcionamientoPrototipo 2005

Esquema de funcionamiento del SolmáforoVersión 2006

Sensor UV

Central Meteorológica

Computadora de control

Solmáforo

21

76543

1098

1514131211

17+

16

Índice UVNivel

Extremo

Muy Alto

Alto

Moderado

Bajo

SolmáforoCódigo de colores

Prototipo Experimental de Solmáforo

Luz verde encendida

Luz naranja encendidaNecesita Protección Extra

Luz amarilla encendidaNecesita Protección

Luz roja encendidaExtreme las precauciones

Atención

Puede permanecer en el exterior sin mayor riesgo para su piel, salvo para pieles muy sensibles al Sol (en tal caso

consultar al especialista)

Manténgase a la sombra durante las horas centrales del día.Póngase camisa, crema de protección solar y sombrero

Manténgase a la sombra durante las horas centrales del día.Son Imprescindibles camisa, crema de protección solar y sombrero

¡Busque la sombra!Son Imprescindibles camisa, crema de protección solar y sombrero

Luz púrpura encendidaEvite exponerse al sol

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Estado del Solmáforo

Hora: 10:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Hora: 11:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Hora: 12:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Hora: 14:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Hora: 14:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Estado del Solmáforo

Hora: 18:00

Prototipo Experimental SolmáforoEsquema de Funcionamiento

Agradecimientos• Subsecretaria de medio ambiente

de Sta Cruz

• Al Centro Ambiental de la Municipalidad de RG.

• A la BAM RG

• A la División Lidar del CEILAP

• A la JICA

Graciasjsalvador@citefa.gov.ar

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