Determinación de la inversión térmica (IT) a través de imágenes satelitales y su relación con los perfiles de gases obtenidos del satélite Sentinel-5P

La calidad del aire se ha convertido en una preocupación significativa para muchas ciudades alrededor del mundo, esto debido a que los efectos derivados de una deficiente calidad del aire pueden causar diversos problemas en las personas, animales, ecosistemas y recursos materiales; en el Ecuador e...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Cueva Luzón, Erika del Cisne, Faicán Cabrera, Gina Maricela
Other Authors: Mejía Coronel, Julio Danilo
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2021
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/37645
Description
Summary:La calidad del aire se ha convertido en una preocupación significativa para muchas ciudades alrededor del mundo, esto debido a que los efectos derivados de una deficiente calidad del aire pueden causar diversos problemas en las personas, animales, ecosistemas y recursos materiales; en el Ecuador el crecimiento acelerado de la población, trae consigo la presencia de una elevada densidad vehicular e industrial; ocasionando la presencia de varios contaminantes, entre los principales se encuentran el Ozono (O3), Dióxido de Azufre (SO2), Dióxido de Nitrógeno (NO2), Monóxido de Carbono (CO) y Formaldehído (HCHO), sumado a esto, diversos factores meteorológicos influyen en el comportamiento de la contaminación atmosférica, por ejemplo, las inversiones térmicas (IT's); que se definen como un fenómeno de aumento de la temperatura del aire con la altitud, siendo factor crítico que afecta la calidad del aire dado que su ocurrencia en zonas y niveles en donde hay liberación constante de contaminantes impide su dispersión llegando así a intensificar su concentración. Ecuador carece de instrumentos que permitan medir las variables necesarias para llevar a cabo estudios sobre este tema, por lo que las imágenes satelitales nos brindan información fiable y de fácil acceso para cumplir con este estudio, el objetivo principal de la investigación es determinar si existe una relación entre el fenómeno de inversión térmica y episodios de contaminación atmosférica a nivel de todo el Ecuador, durante el período comprendido entre diciembre del 2018 hasta enero del 2020, para lo cual se utilizaron datos diarios de perfiles de Dióxido de Nitrógeno, Monóxido de Carbono, Dióxido de Azufre, Ozono, Formaldehído, proporcionados por el satélite SENTINEL-5P y perfiles de temperatura obtenidos del reanálisis climático ERA 5, los cuales se validaron con los datos in situ obtenidos por las estaciones meteorológicas proporcionadas por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrologías (INAMHI) , la inversión térmica se determinaron mediante el cálculo del gradiente de temperatura donde se determinaron las características principales de las IT como la frecuencia, profundidad y fuerza, finalmente correlacionamos los periodos de inversión térmica con episodios de contaminación, los resultados de la validación de datos confirmaron una correlación positiva fuerte entre los datos de temperatura in situ y los proporcionados por ERA5, se evidenciaron zonas en donde se presentaron hasta 320 días con ocurrencia de IT's a lo largo del periodo de estudio, a nivel regional, el Oriente presenta el mayor número de inversiones concentrando el 42% de ellas, el promedio general para la fuerza de las IT’s a nivel nacional es de 0.98 ⁰C, la profundidad de las inversiones de superficie presentó un rango intercuartílico de 200 m a 700 m y para las inversiones elevadas la profundidad fue de 1237.497m, respecto a la relación con los contaminantes, en nuestra investigación se encontraron relaciones fuertes de IT con HCHO ( R2= 0.763) así mismo con SO2 ( R2= 0.680), relaciones moderadas entre IT y O3 ( R 2= 0.570) , de la misma manera con CO (R2= 0.577) , se encontró una débil relación entre IT y NO2 (R2= 0.262), también los resultados demuestran que existen variaciones significativas entre regiones en la concentración de contaminantes, períodos y niveles en los cuales se producen las IT´s, finalmente es necesario mencionar que este estudio es fundamental para conocer el comportamiento de contaminantes en presencia de fenómenos meteorológicos y proporciona una base de datos para discusiones científicas sobre estrategias integradoras para prevenir la exposición de la población a estos contaminantes y mitigar su acumulación garantizando así la calidad de vida en Ecuador