Actividades de Modelización de la Calidad del Aire en AEMET, por Alberto Cansado
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XXVIII Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación
Actividades de Modelización de la Calidad del Aire en AEMET
Alberto Cansado
20/09/11 AEMET, Agencia Estatal de 1
Alberto Cansado Servicio de Modelización de la Calidad del Aire
XXVIII Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación
Preocupación social creciente por los problemas de contaminación
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Barcelona7th February 2011
Madrid7th February 2011
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Pollution darkens Madrid and Barcelona skiesPeople asked not to use private cars by local authorities
Case Study: 5-9 February 2011
7th February 2011 7th February 2011
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Estudios de sociedades relacionadas con el ámbito sanitario
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XXVIII Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación
NIVELES DE OZONO Y PÉRDIDA DE ESPERANZA DE VIDA DEBIDO A PM
Los niveles de fondo de ozono se han multiplicado por cinco en el último siglo
La esperanza de vida se reduce por la exposición a partículas PM10 (fuente: UE)
(meses)
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Conocer y prever la composición química de la atmósfera
Suministrar cualquier clase de predicción meteorológica de fenómenos (naturales y antropogénicos) que puedan afectar a la seguridad de las personas.
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personas.
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• AEMET suministra apoyo a políticas medioambientales y de seguridad del Gobierno de España.
• Dentro de este contexto se ha iniciado una línea de trabajo para proporcionar predicciones de la calidad del aire con la
Objetivo Estratégico
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predicciones de la calidad del aire con la ayuda de un modelo de transporte químico (CTM).
• Se está trabajando en la adaptación del CTM a los datos de los que dispone AEMET.
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• Actividades de AEMET relacionadas con políticas medioambientales se agrupan en 2 aspectos fundamentales
• Observación de los parámetros• Radiación Solar
Vigilancia Atmosférica
Global
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• Radiación Solar
• Contaminantes. Red EMEP/VAG/CAMP
• Ozono. Programa de ozonosondeos
• Modelización Química
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• Colaboración Europea• AEMET participa en el proyecto europeo que
desarrollará el Servicio Básico de la Componente de Atmósfera de la iniciativa GMES (Global Monitoring for Environment and Security) para la vigilancia del Medio
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and Security) para la vigilancia del Medio Ambiente y la Seguridad.
• GMES es una iniciativa conjunta de la Comisión Europea y de la Agencia Espacial Europea (ESA)
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• GMES tiene 2 componentes:• Infraestructura de observación:
– In situ
– Satélites
• Servicios:– Marino y Atmósfera
– Terrestre, de Emergencia y Seguridad
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– Terrestre, de Emergencia y Seguridad
• MACC: Monitoring Atmospheric Composition and Climate (A proposal for the pilot GMES Atmospheric Service)
– 29 meses de proyecto (+2)
– Liderado por el ECMWF
– AEMET participará con dos contribuciones: 1 de ellas directamente relacionada con la modelización de la química atmosférica enfocada a la comprensión de las especiales características de la química atmosférica en el Mediterráneo.
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• http://www.gmes-atmosphere.eu/
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• FLEXTRA:
• Los modelos de trayectorias son una herramienta importante a la hora de estudiar fenómenos de transporte.
• Se utilizan para estudios de relaciones
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• Se utilizan para estudios de relaciones fuente-receptor de contaminantes.
• FLEXTRA puede utilizarse hacia delante y hacia atrás (retrotrayectorias) en t.
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VientoHumedad
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Temperatura
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• FLEXTRA: Modelo de Trayectorias
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de Trayectorias
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• El futuro de la predicción de la calidad del aire en AEMET
Modelo MOCAGEModelo de química atmosférica
a) Modelo del Servicio Meteorológico Francés:
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Meteorológico Francés: Météo-France.
b) Su dominio se extiende desde el suelo hasta la estratosfera.
c) Incorpora química de gases y aerosoles.
d) Algoritmos eficientes para largas integraciones.
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Modelo MOCAGEModelo de química atmosférica
a) Modelo GLOBALb) Permite hasta 4 niveles de
anidamientoc) Convenio AEMET-METEOFRANCE
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c) Convenio AEMET-METEOFRANCEd) AEMET: Configuración Prevista
a) GLOBAL 2ºb) Continental 0.5ºc) Nacional 0,1º
e) Predicciones operativas.f) Posibilidad de utilizarse en
predicciones climáticas de composición atmosférica.
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Principales características de MOCAGE
MOCAGE: Modélisation de la Chimie Atmosphérique Grande Echelle
PRINCIPALES PARAMETRIZACIONES FÍSICAS:
Esquema de advección SL (Rasch & Williamson, 1987)
Esquema de difusión turbulenta de LOUIS (1979)
Esquema de convección TIEDKE o KFB (2001)
Deposición seca de WESELY (1989)
El modelo diferencia entre precipitación convectiva y de gran escala
PM2.5PM2.5
El modelo diferencia entre precipitación convectiva y de gran escala para el esquema de deposición húmeda de especies hidrosolubles.
EMISIONES:
TNO-GEMS a nivel europeo (Resolución ~7 km)
EMEP
IPCC
FORZAMIENTOS METEOROLOGICOS:
ECMWF a nivel global
HIRLAM-INM:
ONR
HNR
CNN
NOx
Emisiones antropogénicas generadas por TNO para GEMS a 7km de resolución
NOx
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Estructura vertical de MOCAGE
PBL (8 niveles)
Estratosfera (28 niveles)
~ 50 km
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• Necesidades de un CTM• Forzamientos Meteorológicos
• Flujos superficiales
• Emisiones: IPCC + GEMS_TNO
• GLOBAL: ECMWF
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• GLOBAL: ECMWF• Continental: HIRLAM ONR INM 0.16º (~ 16 km)
• Regional: HIRLAM HNR INM 0,05º (~ 5 km)
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MOCAGE: Implementación en AEMET
Predicciones hasta H+36 de (entre otros)
SO2
NO
NO2
O3 (columna total y por niveles)
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3
CO
Radiación UV � UVI (en condiciones nubosas)
119 especies químicas en el esquema químico
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Seguimiento del Ozono Antártico: Predicción vs. Observación
PREDICCION MOCAGE VÁLIDA A 12 GMT 02/10/09
OBSERVACION OMI (Ozone Monitoring Instrument) a bordo de AURA. VÁLIDA A 12 GMT 02/10/09
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Fuente: KNMI - NASA
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Resolución HorizontalVersión MOCAGE a 5 km de resolución
MOCAGE en AEMET: versiones experimentales a 5km resolucion (MACC)
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Versión anidada en MOCAGE global Versión LAM anidada en campos MACC
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RADIACION ULTRAVIOLETA: UVI en SUPERFICIE
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UVI en CIELO CLARO
UVI en CONDICIONES NUBOSAS PREVISION DE PRECIPITACION
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• Situación Actual:
• Preoperativamente, MOCAGE en modo químico corre diariamente en AEMET para
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químico corre diariamente en AEMET para proporcionar predicciones de tiempo químico hasta H+24
• Previsto poner operativo a final de este año.
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• Capacidades modo accidente:
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