ESTUDIO DE LA DINÁMICA DEL ESPESOR ÓPTICO DE LOS

AEROSOLES EN AMÉRICA DEL SUR A PARTIR DE LAS IMÁGENES

MODIS DE LOS SATÉLITES TERRA Y AQUA (2000-2012)

Noelia Rojas Benavente y Joel Rojas Acuña

Laboratorio de Teledetección - Facultad de Ciencias Físicas

Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú.

INTRODUCCIÓN

OBJETIVO

ÁREA DE ESTUDIO

METODOLOGÍA

RESULTADOS

CONCLUSIONES

AGRADECIMIENTOS

REFERENCIAS

AEROSOL

FUENTES

NATURALES

FUENTES

ANTROPOGÉNICAS AEROSOLES

Existen dos tipos de fuentes que dan

origen a las partículas contaminantes

llamadas aerosoles.

AEROSOL

DIRECTA

ABSORCIÓN SCATTERING

INDIRECTA

MICROFISICA DE LA NUBE

efectos

modifica

CUENCA

DE LA

AMAZONÍA

EL FACTOR DE MAYOR IMPORTANCIA

TRANSPORTE DE POLVO DEL

DESIERTO DE SAHARA

Campos de viento a 700 hPa del análisis global de NCEP global para un día típico con vientos en

dirección oeste en una parte de América del Sur

Variación mensual de incendios forestales

detectado por satélite en Perú y Brasil entre 1999

– 2005. Nótese la diferencia en escala

(fuente: CPTC, Brasil)

Variación estacional de la concentración de ozono

troposférico en Unidades Dobson (UD) para las 3

ubicaciones de la cuenca amazónica.

La deforestación en la Amazonía.- La

deforestación fue reducida desde 27,000

𝐾𝑚2 en el 2004 a 7,000 𝐾𝑚2 en el

2010

OBJETIVO GENERAL

Estudiar la dinámica de la distribución del espesor óptica de los aerosoles

atmosféricos en la longitud de onda de 550 nm sobre una región de América del Sur

(4°N-24°S de latitud y 83°W-33°W de longitud) en el periodo del 2000 al 2012

usando las imágenes MODIS procedentes de los satélites TERRA y AQUA.

OBEJTIVOS ESPECÍFICOS

Analizar la variación temporal de los datos del espesor óptico de los aerosoles

procedentes del MODIS-TERRA (2000-2012), MODIS-AQUA (2002-2012) y

los datos in-situ de las Estaciones AERONET.

Validación del AOT estimados de los datos imágenes del sensor MODIS con los datos in-situ de las estaciones AERONET.

América del sur

Coordenadas

geográficas

Los datos imágenes MOD04 de nivel L3 son usados. El parámetro estimado por

Teledetección es el espesor óptico del aerosol.

En este trabajo se ha usado el promedio mensual y el procesamiento ha sido

realizado con el software web llamado GIOVANNI

(http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni/overview/index.html).

Con dichos datos también se determinó la serie de tiempo de Aerosol Optical

Thickness (AOT) del MODIS (Terra y Aqua) para un periodo de 12 años.

La Tabla 1 muestra las características de los datos imágenes usados y la Tabla 2

muestra las estaciones AERONET.

Figura 1 – Imagenas AOT sobre America del Sur (Latitud 4°N-24°S y Longitud 83°W-33°W) desde el MODIS-TERRA y

MODIS-AQUA correspondiente al 2007 (a y b, respectivamente) y 2010 (c y d, respectivamente).

(a)

(d) (c)

(b)

Figura 1 - Series de Tiempo de datos mensuales AOT sobre Sur América (latitud: 4°N - 24°S and longitud:

83° - 33°W) desde MODIS–TERRA y MODIS–AQUA para un periodo de 13 años.

Figura 1 - Series de Tiempo de datos mensuales AOT sobre Sur América (latitud: 4°N - 24°S and longitud:

83° - 33°W) desde MODIS–TERRA y MODIS–AQUA para un periodo de 13 años.

Figura 2 - Serie de Tiempo de

datos mensuales AOT sobre Sur

América (latitud: 4°N-24°S and

longitud: 83°-33°W) desde

MODIS–TERRA y MODIS–

AQUA para el año 2007

Figura 2- Series de Tiempo de datos

mensuales AOT sobre Sur América

(latitud: 4°N - 24°S and longitud:

83° - 33°W) desde MODIS–TERRA

y MODIS–AQUA para el año 2007.

Figura 3– Series de Tiempo de datos

mensuales AOT sobre Sur América

(latitud: 4°N - 24°S and longitud: 83°-

33°W) desde la Estación AERONET –

RIO BRANCO – BRASIL en el 2007.

y = 0.0655x-0.307

R² = 0.8421

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

MO

D0

8 5

50

NM

AERONET 550 NM

y = 0.0758x-0.289

R² = 0.8859

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

MY

D0

8 5

50

NM

AERONET 550 NM

Figura 4 – Dispersión de los datos de

AOT para 550 nm entre la ESTACION

AERONET (RIO BRANCO – BRASIL)

y el MODIS - TERRA

Figura 5 – Dispersión de los datos de

AOT para 550 nm entre la ESTACION

AERONET (RIO BRANCO – BRASIL)

y el MODIS - AQUA

En las imágenes AOT correspondientes al mes de septiembre muestran valores altos en la región amazónica. Esto coincide con los tiempos del inicio de los incendios forestales en Brasil. Estas ultimas se utilizan para la limpieza de tierras agrícolas, la quema de residuos agrícolas y el cambio de vegetación (bosque para cultivos agrícolas, etc.)

En la series de tiempo AOT se puede observar una oscilación entre las amplitudes de 0,0 a 0,6, con valores máximos en los meses de agosto y septiembre (entre 0,45 y 0,5), durante el período de 2000-2012.

Los datos AOT in-situ AERONET y de Terra - Aqua tiene una correlación muy alta de 0.9 aproximadamente.

La deforestación en la Amazonía se ha acelerado dramáticamente hasta el 2004, donde luego existe un decrecimiento hasta el 2010.

Los incendios forestales es un factor muy importante para el origen de aerosoles entre otros gases que contaminan la atmosfera, y donde la humanidad es afectada.

Los análisis y visualizaciones en esta presentación fueron producidos con el sistema de datos en línea GIOVANNI, desarrollado y mantenido por el NASA GES DISC.

A los miembros del Laboratorio de Teledetección (LABTEL) por las enseñanzas y discusiones realizadas en la preparación de este trabajo.

Al Proyecto Cátedra UNMSM-CONCYTEC: “Teledetección en Desertificación y Sequía" (R.P. N° 328-2011-P y Contrato de Subvención N ° 240) por la Beca de Tesis de Maestría en Física.

[1] Diaz, A. (2005/06): Caracterización de los aerosoles atmosféricos y su influencia

en los niveles de radiación UV en la región de Canarias. Tesis de Doctorado en la

Atmósfera. Universidad La Laguna – España.

[2] Esteve, A. (2011): Estudio de los aerosoles atmosféricos en valencia mediante

medidas del nefelómetro de integración. Tesis Doctoral. Departament de Física de la

Terra I Termodinámica Universitat de Valéncia.

[3] GIOVANNI web sitie: http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni

[4] Twomey, S. (1977): Atmospheric Aerosols. Elsevier Press. New York - EE.UU.

[5] Vargas, P. (2009): Variabilidad espacial y temporal del espesor óptico de los

aerosoles sobre el Perú usando imágenes de satélite. Tesis de Licenciatura en Física.

Facultad de Ciencias Físicas. UNMSM. 120 pág.

[6] World health organization (WHO), 2006.

[7] Artaxo P. (2013): Aerosols in Amazonia: Natural Biogenic Particles and Large

Scale Biomass Burning Impacts. Institute of Physics, University of Sao Paulo, Rua do

Matao.

mailto:rnoeliab@gmail.com