Climatología del Ozono estratosférico y de la Radiación ...€¦ · por la OMM en su informe del...

Climatología del Ozono estratosférico y de la Radiación

Ultravioleta en Galicia

Marcos González Martínez

13 de septiembre de 2017

[email protected]

Índice

1. Introducción 2

2. Metodología del estudio 3

3. Resultados y discusión 4

3.1. Evolución y climatología del ozono estratosférico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2. Evolución y climatología del Índice Ultravioleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.3. Análisis de la Radiación Ultravioleta en episodios de baja concentración de ozono . . . . 16

4. Conclusiones 17

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1 INTRODUCCIÓN

1. Introducción

Uno de los fenómenos que más ha sensibilizado la opinión pública en temas medioambientales es ladisminución de la concentración del ozono en la estratosfera, evento conocido también como agujero deozono. A partir de �nales de la década de los años 70 del siglo pasado se ha registrado un decaimientodel 4% en la concentración de este gas a escala global[1]. Esta disminución es aún más pronunciadaen los meses primaverales. En latitudes polares, en el Hemisferio Sur se han observado reduccionesde hasta el 70% y del 30% en el Hemisferio Norte. Aunque hay diferentes formas de clasi�carlos, unagujero de ozono se de�ne como aquella área en la que la concentración de este gas medido en unacolumna vertical de aire es inferior a 220 Unidades Dobson (DU)[2]. En latitudes medias es más correctohablar de disminución de ozono en vez de agujeros: estudios previos han demostrado un decaimientodel 6% en el Hemisferio Norte[3].

En la estratosfera, el ozono absorbe la radiación ultravioleta (RUV) procedente del Sol, así que elefecto más inmediato de la disminución de este gas es el incremento de la radiación UV en super�cie.Además del contenido de ozono, la RUV al suelo depende en gran parte de la elevación del sol y de lacubierta nubosa. Otros factores que condicionan la RUV son la turbidez de la atmósfera y el albedosuper�cial.

La radiación UV provoca diversos efectos dañinos para las plantas, animales y ciertos materialescomo plásticos y pinturas. En los seres humanos, a pesar de que la producción de vitamina D vieneestimulada, dosis excesivas de radiación UV son responsables de causar problemas de salud que vandel simple eritema (enrojecimiento de la piel) a trastornos más serios como cataratas y cáncer de piel.Además, el aumento de la radiación UV al suelo incrementa, tras reaccionar con los gases de combustiónde los vehículos, la concentración de ozono en la troposfera causando problemas respiratorios a lapoblación[4].

La causa de la disminución del ozono en la estratosfera tiene origen antropogénica y es debidafundamentalmente a la destrucción producida por compuestos halógenos procedentes de actividadeshumanas (refrigerantes, disolventes y propelentes entre otros). Estos, emitidos en la super�cie, sontransportados a la estratosfera por los vientos[5].

Para enfrentarse a este problema, se �rmó en 1985 la convención de Viena para la protección de lacapa de ozono[6]. Este acuerdo, junto con el Protocolo de Montreal de 1987, establece la eliminaciónprogresiva de las sustancias responsables de la destrucción de ozono y ha sido rati�cado por 197países[7].

Además, para concienciar a la población sobre los posibles riesgos que la sobreexposición a laRUV puede provocar a la salud, la Organización Mundial de la Salud (OMS), junto a la OrganizaciónMeteorológica Mundial (OMM), han creado el Índice ultravioleta (UVI). El UVI es un parámetroproporcional a la RUV incidente que tiene en cuenta la respuesta de la piel humana a las diferenteslongitudes de onda de la RUV, ya que no todas dañan el organismo de la misma manera. El UVIes un número que según su valor tiene que llevar a la población a adoptar determinadas medidas deprotección. Se han agrupado los valores del UVI en 5 categorías: bajo (menores que 2), moderado (entre3 y 5) alto (entre 6 y 7) muy alto (entre 8 y 10) y extremo (mayores que 10) y cada una correspondea un nivel de protección distinto[8].

Aunque sean conocidas las tendencias del ozono y de la RUV a nivel global y sinóptico, en la litera-tura apenas se encuentran estudios sobre estos parámetros a nivel nacional o regional. Sola y Lorente(2011) han estudiado la evolución del ozono en la ciudad de Barcelona[9]. En su trabajo, especial aten-ción se ha dirigido a episodios puntuales en los que la concentración de ozono bajó considerablementehacia valores típicos del agujero y han cuanti�cado el efecto que esta caída tuvo en la radiación UV

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2 METODOLOGÍA DEL ESTUDIO

al suelo. La Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) recoge medidas de ozono y UVI super�cia-les en numerosos puntos de la península. En Galicia, estos parámetros están disponibles solo para laciudad de A Coruña. Desafortunadamente, las medidas de AEMET cuentan con un registro de datosque empieza en el año 1999, así que no es posible caracterizar completamente todo el fenómeno de ladisminución del ozono en Galicia. Por otra parte, a partir del año 2002 MeteoGalicia cuenta con unaserie de medidas de UVI en cuatro puntos de la comunidad ubicados en zonas de particular interéspara la población.

El objetivo del presente estudio es caracterizar la evolución de la concentración de ozono estra-tosférico en Galicia, cuanti�cando los efectos de la disminución de este gas y estableciendo patronesclimáticos. Para ello, se han analizado los datos recogidos por diferentes satélites a lo largo del período1978-2017. Además, se ha llevado a cabo un análisis de la evolución del índice UV medido en super-�cie en las 4 estaciones de MeteoGalicia a lo largo del período 2002-2017, estableciendo en este casotambién, patrones climáticos de este parámetro. A través de medidas de satélite, se ha podido estimarla radiación UV en todo el territorio gallego y ubicarlo en el contexto ibérico.

Finalmente, siguiendo el trabajo de Sola y Lorente, se han individuado episodios de baja concen-tración de ozono y se ha evaluado el efecto producido en el Índice UV.

2. Metodología del estudio

El análisis ha empleado datos de radiación UV en super�cie así como datos de satélite y un modelode transferencia radiativa.

Las medidas al suelo se han recogido a lo largo del periodo 2002-2017 por medio de biómetros(Solar Light Mod. SL 501 y Kipp&Zonen Mod. UVS-E-T), sensores que miden la RUV responsablede causar eritemas en los seres humanos (radiación eritemática). De estos valores se obtiene el UVI.Los biómetros están ubicados en cuatro puntos de Galicia correspondientes a cuatro zonas climáticasdistintas. Un sensor está instalado en una zona de montaña en la provincia de Lugo (Ancares); losotros tres en estaciones meteorológicas costeras: Lourizán (Pontevedra, Rías Baixas), CIS-Ferrol (ACoruña, Rías Altas) y Pedro Murias (Lugo, Mariña Lucense). Siguiendo las directivas de la OMMen tema de radiación UV, se han tomado en consideración los valores máximos diarios de UVI[10].Se ha determinado la evolución anual de los UVI medios diarios así como la de sus valores extremos.Finalmente, se ha llevado a cabo un estudio estadístico de la frecuencia con la que se alcanzan valoresde UVI altos, muy altos y extremos en cada estación.

Los valores de la columna de ozono han sido obtenidos por medio de medidas de satélite. A partirdel año 1978, el programa de la NASA TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) ha proporcionadomedidas diarias de ozono a escala global a través de sus diferentes misiones: Nimbus-7 (1978-1993),Meteor-3 (1991-1994) y Earth Probe (1996-2005). A partir del año 2004, la medición de ozono seha llevado a cabo por el sensor OMI (Ozone Monitoring Instrument) instalado a bordo del satéliteAURA. Dependiendo de la misión, las medidas de ozono tienen resolución de 1 grado de latitud y 1.25de longitud (TOMS) o de 1 grado en latitud y longitud (OMI). Los datos están disponibles en interneta través del portal Ozone & Air Quality de la NASA[11]. En este estudio, se han analizado los valoresde ozono en 4 puntos de Galicia, correspondientes a las estaciones que miden RUV. Se ha evaluado latendencia de la columna de ozono a lo largo del periodo 1978-2017, así como su evolución anual y desus valores extremos.

Datos de satélite se han empleado también para el análisis del UVI: para ello, se han utilizadomedidas procedentes de los satélites Earth Probe (sensor TOMS), ERS-2 (sensor GOME), ENVISAT(sensor SCIAMACHY) y Meteosat (sensores MVIRI y SEVIRI) disponibles a través del portal TEMIS

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3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

(Tropospheric Emission Monitoring Internet Service)[12]. Estos datos han sido empleados para generarmapas climáticos previa validación con los valores de radiación UV medida en las cuatro estaciones.Los mapas resultantes abarcan el periodo 1996-2002 y evalúan el UVI medio, máximo y mínimo entoda la península Ibérica. Estas medidas tienen resolución de 0.5 grados, tanto en latitud como enlongitud.

Finalmente, se han analizado días caracterizados por valores puntuales de ozono muy inferiores asu valor climático. Estos episodios, conocidos también como mini agujeros de ozono, tienen duraciónmuy corta[13] y se suelen producir en invierno y primavera en presencia de altas presiones y aire frío.En la literatura se pueden encontrar diferentes umbrales de ozono que caracteriza dichos episodios [14];en este trabajo se ha decidido adoptar el de James[15] �jado en el valor climático de ozono menos 70DU. Para cada estación, se han seleccionado los casos de mini agujero ocurridos en días despejados.Se ha comparado la radiación UV medida ese día con la medida el mismo día de otro años, siemprecon cielo despejado. Se ha evaluado así el efecto que la disminución de ozono provoca en el Índice UV.

A lo largo de este trabajo ha sido necesario estimar el UVI en condiciones de cielo despejado: paraello se ha usado el modelo de transferencia radiativa FastRT, que simula la la radiación incidente ensuper�cie en el rango (280-400) nm[16].

3. Resultados y discusión

3.1. Evolución y climatología del ozono estratosférico

En las Figuras 1-4 se muestran los datos de la columna total de ozono recogidos por los satélitesen los puntos correspondientes a las 4 estaciones de MeteoGalicia entre los años 1978-2017. Como sepuede apreciar, el ozono medido en todas las localidades tiene el mismo rango de valores y la mismatendencia, mostrando una oscilación anual con valores máximos en primavera y mínimos en otoño.

Figura 1: Serie de ozono(1978-2017) para la estación de Ancares

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Figura 2: Serie de ozono(1978-2017) para la estación de CIS-Ferrol

Figura 3: Serie de ozono(1978-2017) para la estación de Lourizán

Figura 4: Serie de ozono(1978-2017) para la estación de Pedro Murias

En las grá�cas se han individuado tres intervalos temporales en los que la tendencia del ozonoestratosférico varía. En el período 1978-1993, se observa que la concentración de ozono se reduce del7% en todas las estaciones. Este valor es consistente con el decrecimiento estimado en latitudes mediaspor la OMM en su informe del año 1994 y marca el periodo de menor concentración de ozono de todala serie temporal. Entre los años 1996 y 2005 se puede observar que todas las localidades registranun aumento de la columna total de ozono; esto se traduce en una recuperación del 2% en todas laslocalidades y testi�ca el éxito de las medidas tomadas por el Protocolo de Montreal [17]. A partir delaño 2005 se sigue registrando una recuperación de los niveles de ozono pero no es tan marcada como la

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del periodo anterior. Como se ha expuesto anteriormente, a lo largo del periodo de estudio el ozono hasido medido por diferentes sensores instalados en diferentes satélites. Para garantizar la coherencia delas series de datos, se han comparado los datos de distintos sensores a lo largo del mismo periodo. Enla Fig. 5 se muestra la comparativa entre los sensores Nimbus-7 vs Meteor-3 (años 1991-92) y EarthProbe vs OMI (años 2004-2005) para la estación de Ferrol. Se observa que los conjuntos de datos soncoherentes y garantizan la continuidad de la serie. Resultados análogos se han encontrado en las otrastres estaciones.

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Figura 5: Comparación entre los datos del Nimbus-7 y el Meteor-3 (1991-1992) y entre OMI y EarthProbe (2004-2005) para CIS-Ferrol

A pesar de la tendencia que muestra una recuperación vaticinada del 50% en 2020 y total en2050[18], las medidas de ozono muestran que la oscilación estacional (es decir la diferencia entre losvalores máximos y los mínimos anuales absolutos) sigue disminuyendo (Fig. 6). En particular, en lagrá�ca se observa que, mientras los valores mínimos son constantes en todo el periodo, los máximossiguen bajando. Las Tablas 1 y 2 recogen los valores máximos y mínimos mensuales absolutos de todala serie en las cuatro estaciones; se puede observar que los valores máximos ocurren entre los meses demarzo (Ancares y Lourizán) y abril (Ferrol y Pedro Murias) y los mínimos en diciembre. En los mesesde noviembre y diciembre se alcanzaron en todas las estaciones valores mínimos absolutos inferiores a220 DU, umbral que caracteriza el agujero de ozono.

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Figura 6: Evolución de los valores máximos y mínimos anuales (en azul y naranja respectivamente) deozono en el período 1979-2016 para las 4 estaciones

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MáxAnc 436 439 481 468 468 410 369 361 384 357 375 414 481Fer 438 462 464 470 455 424 371 373 376 373 384 426 470Lou 429 453 472 464 459 420 369 362 372 354 380 434 472PMur 440 464 467 470 458 418 368 370 379 373 389 419 470

Tabla 1: Máximos absolutos mensuales de ozono (DU) para los años 1978-2017 para las 4 estaciones

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MínAnc 227 246 256 277 277 288 283 274 244 233 215 214 214Fer 228 253 256 278 276 291 283 269 247 235 214 209 209Lou 228 250 254 281 277 290 283 281 247 238 216 210 210PMur 230 252 261 278 271 291 287 273 249 233 217 208 208

Tabla 2: Mínimos absolutos mensuales de ozono (DU) para los años 1978-2017 para las 4 estaciones

Las medidas de satélite se han empleado para evaluar el ciclo estacional de la columna de ozonoen dos periodos distintos: de 1978 a 1994 y de 1996 a 2015. La Figura 7 muestra la evolución delozono estratosférico a lo largo del año en los cuatro puntos de Galicia. Todas las estaciones tienen

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comportamiento similar. Analizando los valores medios mensuales, se nota que los máximos ocurrenen mayo y los mínimos en noviembre. Las diferencias entre máximos y mínimos medios varía entre 72DU (Ancares) y 74 DU (Ferrol). Los datos medidos por satélite están en acuerdo con los tomados ensuper�cie por AEMET en A Coruña entre el 1999 y el 2016[19]. Analizando el período 1978-1994, seobtiene una evolución similar a la serie 1996-2015 aunque con valores medios de ozono mayores (Figura8). En la estación de Ferrol, el mínimo de ozono se produjo en octubre.

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Figura 7: Calendario climático de ozono para la serie 1996-2015 en las 4 estaciones. Se representan losvalores medios, media de los máximos y media de los mínimos, los máximos y los mínimos absolutos

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Figura 8: Comparativa entre el calendario climático de los años 1996-2015 con el del período 1978-1994

3.2. Evolución y climatología del Índice Ultravioleta

Se estima que una disminución del 1% de la concentración de ozono en la estratosfera puedecausar un aumento del 4% de casos de cáncer de piel[22], así que es de fundamental importanciamonitorizar y caracterizar la radiación UV que alcanza el suelo. Analizando los datos de las estacionesde MeteoGalicia, se ha podido establecer patrones climáticos del índice UV. En la Fig. 9 se representa laevolución a lo largo del año del promedio de los UVI máximos diarios junto a su desviación estándar. Seobserva que se produce un máximo en los meses estivales, pues la RUV está modulada principalmentepor la elevación solar. Los promedios diarios evidencian también una alta variabilidad, representadapor elevados valores de desviación típica; esto se debe al efecto de las nubes que pueden modular,disminuyendo o incluso elevando, la radiación UV. En la Fig. 9 se incluye también el UVI calculadopor medio del modelo FastRT en condiciones de cielo despejado para estimar el UVI máximo quese puede esperar. Este UVI teórico se ha obtenido al mediodía, empleando los valores medios diariosde ozono (1996-2015), estimando una visibilidad de 25 km y una atenuación del 15% debido a losaerosoles[21].

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Figura 9: Calendario climático del UVI máximo diario (en amarillo) y sus desviaciones típicas para laserie 2002-2017 en las 4 estaciones. Se representa también el UVI máximo diario para cielo despejadocalculado con el FastRT (en naranja)

En general, los UVI medidos se aproximan a la curva teórica, alcanzando los valores más elevadosen Ancares, debido a su elevación.

Por su ubicación, Galicia es una región caracterizada por elevada nubosidad y esto explica los bajosvalores de UVI en Pedro Murias donde, especialmente en verano, la presencia de nubes es persistente.No solo: ocasionalmente, se han registrado valores de índice UV superiores al estimado por el FastRTpara cielo despejado y esto se debe a la presencia de nubes fraccionadas que pueden incrementar laradiación UV que alcanza el suelo. En la estación de Lourizán se observa que el UVI suele ser inferioral estimado en condiciones de cielo despejado. Comprobando los valores máximos diarios de la serie,se observa que estos no son sistemáticamente más bajos, pero el promedio es inferior, posiblementedebido a la presencia de aerosoles marinos y a la cercanía de plantas industriales. Estos dos factoresno se han podido cuanti�car ni tampoco incluir en el modelo de transferencia radiativa.

La evolución anual del UVI en las cuatro estaciones se representa en la Fig. 10. Como cabe esperar-se, es la estación de Ancares la que registra los valores medios de UVI más altos en las tres categorías(promedio, promedio de los máximos, promedio de los mínimos). Analizando los valores medios men-suales, se observa que alcanzan el máximo en julio en todas las localizaciones debido a la nubosidad,que suele ser inferior en este mes. Esto aún es más evidente observando la curva del promedio de losmínimos. En la estación de Pedro Murias, en los meses estivales se produce una depresión de los valores

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mínimos debido a la presencia de nieblas costeras en este periodo del año. Parece claro entonces que,después de la elevación solar, el factor que más in�uye en la radiación UV que llega al suelo es lanubosidad.

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Figura 10: Calendario climático del UVI mensual para la serie 2002-2017 en las 4 estaciones. Se repre-sentan los valores medios, la media de los máximos y la media de los mínimos

Las Figuras 11 y 12 muestran la frecuencia con la que se han alcanzado, anual y mensualmente,valores de UVI alto, muy alto y extremo. Estas tres categorías suponen la toma, por parte de lapoblación, de medidas de protección importantes (evitar la exposición en las horas pico, aplicación decremas solares y uso de prendas). A partir del año 2002, los días con UVI alto han superado el 25% enAncares, Ferrol y Lourizán. En Pedro Murias se ha superado el 20%. La estación de Ancares es la quemidió índices muy altos con más frecuencia (19%), seguida por Ferrol (10%). En estos dos lugares seregistraron también UVI extremos pero de forma muy esporádica (<0.1%). El análisis mensual ilustraque en Ancares en junio y julio se alcanzan UVI muy altos el 60% y el 75% de los días respectivamente.En Pedro Murias, a pesar de la nubosidad característica de los meses estivales, se registraron valoresmuy altos con más frecuencia que en Lourizán, estación caracterizada por una nubosidad mucho másbaja. Esto se puede explicar por la presencia de nieblas que se van disipando a lo largo del día.

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Figura 11: Frecuencia anual con la que se registraron valores del UVI altos, muy altos y extremos encada una de las estaciones desde 2002 hasta 2017

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Figura 12: Frecuencia mensual con la que se registraron valores del UVI altos, muy altos y extremosen cada una de las estaciones desde 2002 hasta 2017

Considerando los meses de junio y julio, el umbral de UVI alto se superó en el 82% y 92% de los

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días en Ancares, en el 78% y 84% de los días en Ferrol, en el 72% y 84% del los días en Lourizán yen el 65% y 71% de los días en Pedro Murias.

En la Tabla 3 se recogen los valores máximos absolutos de UVI registrados cada mes desde el año2002. Se puede ver que, aunque de manera puntual, se han alcanzado valores de índice UV alto ya apartir del mes de marzo y muy alto a partir del mes de abril en todas las estaciones.

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MáxAnc 3 5 7 9 11 11 10 10 9 6 3 3 11Fer 3 4 7 9 10 11 10 9 8 5 3 2 11Lou 2 4 6 8 9 9 9 8 7 5 3 2 9PMur 2 4 6 7 8 9 9 9 6 4 3 2 9

Tabla 3: Máximos mensuales de UVI registrados en las 4 estaciones

En la Figura 13 se realizan unas grá�cas en las que se muestra el ozono climático enfrentado alUVI máximo y mínimo para cada mes.

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Figura 13: Ozono climático vs UVI (máximo y mínimo), valores mensuales registrados para las 4estaciones

Se comprueba el comportamiento cíclico anual en los valores de ozono y UVI que se tiene en España.Resalta el hecho de que no hay proporción entre la cantidad del ozono y el valor del UVI (a mayor nivelde ozono menor debería ser el UVI). Esto viene a mostrar que el ozono no es el único factor in�uyente

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en el UVI, ni siquiera el más determinante, pues este sería el ángulo zenital, que provoca esos valoresde UVI tan elevados en verano a pesar de tener una gran cantidad de ozono.

Finalmente, a través de medidas de satélite, se ha querido caracterizar la climatología del índice UVen toda Galicia y relacionarla con la de la península ibérica. Para ello, se ha comprobado la precisiónde la RUV estimada por satélite comparándola con las medidas en super�cie. Se han analizado dosconjuntos de datos: medidas de radiación eritemática procedentes de la misión TOMS Earth Probe(años 2003-2004) y del conjunto ERS-2, ENVISAT y METEOSAT (año 2016). Se han seleccionadopara la comparación solo días despejados para evitar la incertidumbre introducida por las nubes enla estimación de la RUV de satélite. Se han considerado días despejados aquellos donde la correlaciónentre la radiación solar global medida y estimada por un modelo de transferencia radiativa para cielodespejado[22] es superior al 99%. Se ha podido comprobar que los datos del Earth Probe sobreestimanlos super�ciales, mientras un mejor acuerdo se logra con los datos del segundo conjunto (Fig. 14 y 15).

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Figura 14: Comparación de la radiación eritemática (en J/m2) medida por el satélite TOMS-EP y losbiómetros de MeteoGalicia en días despejados de los años 2003 y 2004

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Figura 15: Comparación de la radiación eritemática (en J/m2) medida por los satélites del conjuntoERS-2, ENVISAT y Meteosat y los biómetros de MeteoGalicia en días despejados del año 2016

Analizando los datos del satélite ERS-2 para el periodo 1996-2002 y en particular los valores deUVI medios, máximos y mínimos (Fig. 16), se puede a�rmar que Galicia, junto al litoral cantábrico,es la zona de toda la península Ibérica que menos radiación UV recibe. Esto se debe principalmentea las latitudes a las que estas zonas se encuentran y a su climatología, caracterizada por la presenciade nubes persistentes. Las zonas altas de la provincia de Ourense son las que más radiación reciben.Observando los mapas de los valores medios y máximos, esta situación produce una diferencia de 2

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UVI con las zonas peninsulares que más RUV reciben. El mapa de los valores mínimos resulta máshomogéneo.

Figura 16: Distribución espacial del UVI medio, máximo y mínimo anual en la península Ibérica(período 1996-2002)

3.3. Análisis de la Radiación Ultravioleta en episodios de baja concentra-ción de ozono

En la literatura se han encontrado estudios sobre fenómenos locales, de duración muy breve, enlos que la columna de ozono total disminuye notablemente incluso hacia valores típicos de agujerosde ozono. Estos fenómenos, llamados también mini agujeros de ozono, son más frecuentes en la franjaAtlántica de Europa y en invierno y primavera. Aunque existan diversas de�niciones del umbral paradetectar los mini agujeros, en este trabajo se han considerado aquellos días en los que el ozono medidoes inferior al valor climático mensual restado de 70 DU. Analizando la serie 1996-2017, se han detectadovarios episodios que cumplen esta condición: 31 en Ancares, 44 en Ferrol, 33 en Lourizán y 36 en PedroMurias. Algunos de estos días se hallaron en mayo, mes en el que la concentración de ozono suele

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4 CONCLUSIONES

ser máxima. La mayoría de estos episodios ocurrió a partir del año 2008 y la falta de datos en díaspróximos a los ya detectados sugiere que el número de episodios sea aún mayor.

Se han estudiado dos episodios ocurridos en días despejados de primavera en Ancares (9/3/2017)y Ferrol (23/4/2013). En estos días, el ozono medido fue de 256 DU (valor climático 330 DU) y de278 DU (valor climático 351 DU) respectivamente. Se ha comparado el Índice UV con el medido elmismo día de otros años, siempre en condiciones de cielo despejado. Los resultados están expuestos enla Fig. 17. En la estación de Ancares, analizando el día 9/3/2003 (ozono 391 DU) se observa que ladisminución de ozono provoca un incremento de 2 unidades UVI.

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Figura 17: Evolución diaria del UVI en episodios de baja concentración de ozono

En Ferrol la diferencia es aún más llamativa porque, analizando el día 23/4/2004 (ozono 345 DU)se registra un incremento de 3 UVI, pasando de ser alto a muy alto. Cabe destacar que el índice UVImáximo medido en 2013 es 9, valor muy elevado para esta época del año (valor medio 4). Los mismosdías han marcado en Pedro Murias un incremento de 1 UVI, pasando de 6 a 7. Sin embargo, estimandoel UVI con el FastRT usando el ozono medido en el 1999 (día nublado; ozono 424 DU) se obtiene unadiferencia de 3 UVI, consistente con el incremento registrado en Ferrol.

Analizando los datos desde 1978, se han detectado varios casos en los que el ozono es inferior a 220DU, valor que de�ne el agujero; concretamente 6 casos en Ancares y Ferrol y 5 en Lourizán y PedroMurias. Se ha de destacar que más de la mitad de estos casos se ha registrado posteriormente al 1996,es decir, ya en época de recuperación del ozono. Esto, junto a la notable frecuencia de mini agujeros,denota la alta �uctuación del ozono en las últimas dos décadas.

4. Conclusiones

A pesar de que la disminución del ozono estratosférico es un tema muy conocido y tratado a nivelmundial, pocos estudios lo caracterizan a nivel regional en la península Ibérica. La radiación UVtampoco ha sido analizada detenidamente hasta la fecha, siendo la estación de A Coruña de AEMETel único sitio de Galicia que dispone de un registro de datos signi�cativo.

El presente trabajo supone por lo tanto un avance hacia la comprensión de los patrones climatoló-gicos del ozono estratosférico y de la radiación UV en Galicia.

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REFERENCIAS

El análisis de la columna total de ozono en cuatro puntos de la comunidad ha evidenciado unatendencia negativa a lo largo del período 1978-1993 que ha supuesto una disminución del 7% de suconcentración en la estratosfera. A partir del año 1996 se está registrando una recuperación gradual,actualmente asestada al 2%, que debería volver a llevar el ozono a los niveles previos a la disminucióna mediados de siglo.

Este resultado es de particular relevancia porque demuestra la e�cacia de las medidas establecidaspor el Protocolo de Montreal sobre la reducción de sustancias que afectan a la capa de ozono. Eneste sentido, este tratado representa el acuerdo más exitoso en temas de protección ambiental hasta lafecha. La actitud y los cambios logrados en esta actuación a través de la suscripción de 197 nacionesson deseables también en temas relacionados con el de cambio climático[23].

El análisis ha evidenciado que, a pesar de su recuperación, las oscilaciones estacionales del ozonosiguen disminuyendo, estando los valores máximos anuales en constante bajada. A partir de 1996 seregistra una mayor frecuencia de picos mínimos, responsables de fenómenos puntuales llamados miniagujeros de ozono.

El estudio climático ha permitido caracterizar el ciclo anual del ozono en Galicia, que presentavalores medios máximos en mayo, mínimos en noviembre y una oscilación estacional media en el rangode 75 DU.

El análisis del Índice UV ha evidenciado su fuerte dependencia de la elevación solar y de la cubiertanubosa, por eso Galicia suele ser, junto con el litoral cantábrico, una de las zonas de la península Ibéricaque menos radiación UV recibe a lo largo del año. Las zonas de montaña interior son las que mayorradiación reciben, debido también a la mayor altitud, mientras que las de la mariña lucense registranlos valores más bajos debido a la presencia de nubes, especialmente en los meses estivales. A pesar deesto, se han registrados valores de UVI clasi�cados como altos ya a partir del mes de marzo y muy altosa partir de abril en todas las estaciones. Puntualmente, se han registrado incluso valores extremos.

Se recuerda que la radiación UV es invisible y no es acompañada por emisión de calor, por lo tanto,es imposible de detectar a nivel sensorial. La importancia de adoptar medidas de protección frente ala radiación UV por parte de la población se hace evidente estudiando días en los que la concentraciónde ozono baja considerablemente respecto a su valor climático. En estos episodios se han detectadoincrementos de hasta 3 UVI respecto a su valor climático en los meses primaverales y no se excluyeque puedan ser mayores si la disminución de ozono se produciera en verano.

Agradecimientos

Quisiera agradecer en especial a Alberto Pettazzi por su inestimable y continuada ayuda a la horade elaborar este estudio, a Santiago Salsón por sus directrices a lo largo del mismo y a Pablo EnriqueCarracedo por su gran apoyo con Python, puesto que sin ellos este trabajo no sería posible. Tambiénagradecer a todo el personal de MeteoGalicia en general por darme un cómodo ambiente de trabajo ya la institución misma por concederme la oportunidad de hacer estas prácticas.

Referencias

[1] "Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer". Scienti�c Assessment of Ozone Deple-tion: 2010. (2011) World Meteorological Organization.

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REFERENCIAS

[2] Uchino, O., Bojkov, R. D., Balis, D. S., Akagi, K., Hayashi, M., & Kajihara, R. (1999). Essen-tial characteristics of the Antarctic-Spring Ozone Decline: Update to 1998. Geophysical researchletters, 26(10), 1377-1380.

[3] Scienti�c Assessment of Ozone Depletion: 1994 executive Summary (1994). WMO - Global OzoneResearch and Monitoring Project - Report No. 37.

[4] Solar UV radiation: global burden of disease from solar UV radiation, (2006) WHO, Geneva.

[5] Andino, J. M., & Rowland, F. S. (1999). Chloro�uorocarbons (CFCs) are heavier than air, so howdo scientists suppose that these chemicals reach the altitude of the ozone layer to adversely a�ectit?�. Scienti�c American, 21.

[6] Vienna Convention for the protection of the Ozone Layer (1985). United Nations IUCN (ID:TRE-000829).

[7] Montreal Protocol on substances that deplete the Ozone Layer (1987). United Nations. IUCN(ID: TRE-000953).

[8] Global Solar UV Index A Practical Guide, (2002) A joint recommendation of the World HealthOrganization,World Meteorological Organization,United Nations Environment Programme,andthe International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection.

[9] Sola, Y.; Lorente, J. (2011). Impact of two low ozone events on surface solar UV radiation overthe northeast of Spain. International Journal of Climatology, 31(11), 1724-1734.

[10] INTERSUN: The global UV Project: A guide and compendium. Radiation and environmentalHealth Unit, (2003) WHO - Geneva.

[11] Portal de descarga de datos de ozono de las misiones TOMS.https://ozoneaq.gsfc.nasa.gov/data/ozone/

[12] Portal de descarga de radiación eritemática de las misiones ERS-2, ENVISAT y Meteosat.http://www.temis.nl/uvradiation/UVarchive_v1.html

[13] Newman, P. A., Lait, L. R., & Schoeberl, M. R. (1988). The morphology and meteorology ofsouthern hemisphere spring total ozone mini-holes. Geophysical research letters, 15(8), 923-926.

[14] Bojkov, R. D., & Balis, D. S. (2001). Characteristics of episodes with extremely low ozone valuesin the northern middle latitudes 1957= 2000. Annales Geophysicae, 19(7), 797-807.

[15] James, P. M. (1998). A climatology of ozone mini-holes over the Northern Hemisphere. Interna-tional Journal of Climatology, 18(12), 1287-1303.

[16] Engelsen O. and Kylling A. (2005), Fast simulation tool for ultraviolet radiation at the Earth'ssurface. Optical Engineering, 44 (4), 041012.

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REFERENCIAS

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[19] Informes climáticos mensuales de ozono y radiación ultravioleta.http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/vigilancia_clima/radiacion_ozono?w=1

[20] Henriksen, T., Dahlback A., Larsen S. H., Moan J. (1990). Ultraviolet-radiation and skin cancer.E�ect of an ozone layer depletion. Photochem Photobiol. 51(5):579-82.

[21] Pettazzi, A.; Montero, P.; Balseiro, C.; Souto, J.A.; Pérez Muñuzuri, V. (2004). Evaluation ofa Radiative Transfer Model for Ultraviolet Index Operational Forecast in Galicia (Spain). 1stGeneral Assembly EGU. Niza, Francia, 25-30.

[22] Iqbal M. (1983). An introduction to solar radiation. Academic Press

[23] Miguel Ángel Criado (2015). El agujero de la capa de ozono dauna lección para el cambio climático. Artículo de prensa El país,https://elpais.com/elpais/2015/05/26/ciencia/1432654370_863369.html

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