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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
www.division-lidar.com.arwww.uvo3patagonia.com