Con el objetivo de explicar la variabilidad interanual y anual que presentan la carga de aerosoles y el ozono troposf´erico en la región RE se analizaron las posibles fuentes de contaminaci´on que generen el aumento de estos en los meses de agosto a octubre. Varios estudios muestran que la principal fuente de contaminación en Sudamérica en los meses de la época seca (julio a noviembre) son las quemas de biomasa razon por la cual se estudio la variabilidad de estas en la región RE. En la gráfica 4.21 se puede observar que no existen quemas de biomasa en la región RE a las cuales se les pueda atribuir el aumento de la contaminación. Este hecho pone de manifiesto que el aumento de la contaminación en la región RE durante los meses de agosto a octubre es generado en lugares externos a la región de estudio. En la década de los 90 se creía que la contaminación del aire era un problema local pero nuevos datos revelan que debido a que el transporte de masas de aire es rápido y de gran alcance, el aire contaminado de una región es transportado a regiones alejadas de la fuente. Por tal motivo se analizó el número de quemas de biomasa tanto en Bolivia, incluyendo al región RE, como Brasil y se observó que estas presentan máximos a finales de invierno y principios de primavera meses en los cuales se producen los máximos de carga de aerosol y ozono troposférico en la región RE. Esta correlación sugiere la idea de que así como las lluvias en el altiplano estan moduladas por la humedad transportada desde la Amazonia es posible que las quemas producidas en esta región modulen las concentraciones de la carga de aerosoles y ozono troposférico en la región RE. Si la hipótesis planteada es cierta entonces las condiciones atmosféricas jugarían un rol primordial en el transporte de los contaminantes generados en regiones externas a la región RE. Para develar esto se realizó un estudio climatológico de la dirección y velocidad del viento en base a 30 años de datos diarios provenientes del reanalisis NCEP/NCAR. El mismo mostró que la región altiplánica durante los meses de julio a octubre esta caracterizada por vientos del Este en la media atmósfera y vientos del Noroeste en la alta atmósfera, además de presentar las mayores velocidades anuales del viento. También se determinó que sobre la región Amazónica durante los mismos meses estan presentes grandes sistemas de alta presión en los niveles 600 y 250hP a los cuales tienen el efecto de retener y distribuir el humo emitido en las quemas de esta región. Los resultados encontrados dan cuenta de que las condiciones atmosféricas en los meses de agosto a octubre son favorables para el transporte, hacia la región de la ciudad de La Paz y su área circundante, de los contaminantes primarios y secundarios producidos en las quemas de biomasa en la región Amazónica tanto de Bolivia como Brasil. En base al análisis de la variabilidad interanual del AOD se identificó un caso de alta contaminación por aerosoles en la ciudad de La Paz el cual aconteció el 13 de agosto del 2006. Para estimar el origen de estos aerosoles se implementó en el país el estudio de trayectorias y retrotrayectorias de masas de aire a través de simulaciones y cálculos realizados empleando el modelo HYSPLIT ver- si´on 4.8 desarrollado por la NOAA. Los resultados de las simulaciones mostraron que los aerosoles medidos en la ciudad de La Paz el 13 de agosto del 2006 se originaron en las quemas de biomasa de los días 11, 10 y 9 de agosto en las regiones oeste, noroeste, norte y este del Brasil y que fueron transportados hasta la ciudad de La Paz en las capas medias y altas de la atmósfera

La prevalencia de la crisis asmática se ha incrementado dramáticamente en la última década, constituyendo un problema de salud pública. El tratamiento de elección es el uso de broncodilatadores por vía inhalatoria, existiendo dos modalidades para administrar el broncodilatador: la Nebulización y la Inhalación. Hasta la actualidad hay controversias sobre la modalidad más eficaz, aquella que tiene una mejor respuesta clínica en el niño; siendo la nebulización la más utilizada. El objetivo del trabajo de investigación es determinar y comparar la eficacia de estas dos modalidades terapeúticas, en los niños escolares con crisis asmática moderada, a través del puntaje clínico de Bierman-Pierson-Tal modificado y la saturación de oxígeno, empleando como broncodilatador el fenoterol. Es un estudio analítico, prospectivo, transversal y quasiexperimental, realizado en el Hospital de Emergencias pediátricas. De una población total de 2,553 niños escolares con crisis asmática en el año 2003, se tomaron para el estudio por muestreo probabilístico 160 niños de edad escolar que llegaron al servicio de emergencia desde abril hasta octubre del año 2004, quiénes fueron distribuídos en dos grupos: “A” los 80 niños nebulizados y “B” los 80 niños inhalados. La edad promedio fue 8.75 años en el grupo “A” y 9.1 años en el grupo “B”, el puntaje clínico de severidad tuvo una mediana y moda de 6 para ambos grupos, la saturación de oxígeno tuvo una mediana de 94 para ambos grupos, una moda de 95 para el grupo “A” y 94 para el grupo “B”, en el número de nebulizaciones empleadas la mediana y moda fue de 3, en el número de inhalaciones empleadas la mediana y moda fue 6, el tiempo promedio de permanencia en emergencia fue 98 minutos para el grupo “A”, 67 minutos para el grupo “B”, y la moda fue 90 minutos para el grupo “A” y 60 minutos para el grupo “B”. Teniendo como resultado final el éxito en el 100% de niños en ambos grupos. Concluyendo que ambas modalidades de terapia para administrar el broncodilatador Fenoterol, la nebulización y la inhalación son igualmente eficaces en los niños escolares con crisis asmática moderada. Palabras claves: Asma, niños.

Magíster en Meteorología y Climatología / El impacto global de los aerosoles en el balance radiativo depende de las emisiones regionales. Por esto es necesario tener una visión de las propiedades ópticas de los aerosoles en muchos lugares del planeta. Además, se ha observado un aumento de las concentraciones de ozone en la tropósfera, cuyas mediciones son fundamental determinando el impacto de las actividades antropogénicas. En consecuencia, estaciones de vigilancia han sido instaladas desde 1995 dentro del programa de GAW por la OMM. Particularmente, en Chile, una de ellas es Cerro Tololo (TLL). Altas (bajas) concentraciones de ozono se observan durante la tarde-noche (mañana). Su variabilidad mensual está relacionada a la quema de biomasa del hemisferio sur. El carbono-negro-equivalente muestra el mismo patrón diurno que ozono, altas (bajas) concentraciones en verano (invierno). Su variabilidad mensual está probablemente asociada a actividad humana en los valles de los alrededores. Exponentes de Angstrom muestran que TLL está influenciado por arena y, más hollín de carbono-negro que quema de biomasa. Las parcelas de aire provienen de niveles superiores, sobre el océano y áreas contaminadas. Las primeras representan un intercambio entre estratósfera-tropósfera. Las segundas son producto de la brisa marina. Finalmente, las últimas representan el transporte local de los alrededores. / The global-impact of aerosols on the radiative balance depends on the regional emissions. In view of this, it is necessary to have a look of aerosol optical properties in several places of world. Furthermore, increasing ozone concentrations are observed in the troposphere and their measurements at remote places are keys to assess the impact of the anthropogenic activities. Accordingly, since 1995 watching stations have been installed as part of GAW Program by the WMO. Particularly, in Chile, one of them corresponds to Cerro Tololo (TLL). Ozone shows high (low) concentrations during afternoon and night (morning), and maximal (minimum) during spring (summer). Their monthly variability is linked to the biomass-burning in the southern hemisphere. Equivalent black carbon shows the same diurnal pattern as ozone, and high (low) concentrations in summer (winter). Their monthly variability is probably related to the human activity in the surrounding valleys. Angstrom exponents show that TLL is influenced by dust and aged diesel soot black carbon rather than biomass-burning emissions. Air parcels coming from upper-levels, over the ocean and polluted areas are observed at TLL. First parcels represent stratosphere-troposphere interchange. Second parcels represent see-breeze. Finally, third parcels represent local transport from the surrounding areas.

Propone una metodología para la predicción y estimación de áreas degradadas a partir del análisis de las tendencias lineales de las series de tiempo de los productos MOD13Q1-índice de Mejorado de Vegetación (EVI) y MOD11A2-Temperatura de la Superficie de Suelo (LST) del sensor MODIS. Descargados los datos, se filtraron los píxeles contaminados debido a los artefactos atmosféricos mediante la capa de fiabilidad y se completaron las series con interpolaciones en función al tiempo. Luego, se generaron los máximos compuestos anuales (MCA), cuyas tendencias se determinaron píxel por píxel con su respectivo test de significancia. Se obtuvieron mapas de tendencias de la degradación en base al EVI, mostrando un total de 26.97% de área degradada con significancia (p < Ͳ.Ͳͷ) y 34.97% con significancia (p < Ͳ.ͳ). A su vez, este resultado se relacionó con el mapa de tendencias de la temperatura superficial (Tୱ ), basado en el balance de energía entre el calor sensible y el calor latente de vaporización, mostrando un 26.59% de área de estrés hídrico con significancia (p < Ͳ.ͳ). El mapa de tendencias de la temperatura superficial permitió observar un estrés hídrico en la cobertura del bosque seco y usos. Esto fue relacionado con el mapa de tendencias de degradación del EVI en el cual, los resultados de degradación en el valle para ambas variables fueron debido al problema de la salinización, y en el bosque seco por el estrés hídrico y la deforestación. La degradación obtenida guarda relación con los llamados síndromes de la degradación, mostrando tendencias negativas para el EVI y tendencias positivas para la temperatura de superficie de suelo de acuerdo al balance de energía. / Tesis

Ingeniero Civil Mecánico / Los constantes episodios críticos de contaminación atmosférica en Santiago en los últimos años plantean la duda de qué tanto afecta la alta carga de aerosoles en la ciudad en las distintas componentes de la radiación incidente y qué efectos podrían generar en distintos sistemas de generación eléctrica solar. El presente trabajo busca cuanti car el efecto de los aerosoles en las distintas componentes de la radiación solar en la ciudad de Santiago, junto con determinar el efecto generado por los aerosoles en distintos módulos fotovoltaicos. Para esto se analizaron mediciones de las distintas componentes de la radiación solar incidente (global horizontal, directa normal y difusa horizontal), junto con mediciones de espesor óptico de aerosoles y vapor de agua obtenidos de un fotómetro automático perteneciente a la red AERONET, ubicado en el Campus Beauchef de la Universidad de Chile. Esto con el objetivo de determinar el rol que tienen los aerosoles en la dispersión y atenuación de la radiación solar en Santiago. Posteriormente, se cuanti có el efecto que tienen los aerosoles en distintas tecnologías fotovoltaicas (m-Si, p-Si y a-Si), tanto en la potencia de salida como en la generación anual. Esto se realizó mediante un análisis de las mediciones de potencia y producción PV obtenidas del Campus San Joaquín de la Ponti cia Universidad Católica de Chile. Sumado a esto, se simuló la potencia y la producción de un módulo de concentración fotovoltaica, mediante el uso de un modelo y la data adquirida. Debido a la distancia entre las estaciones de medición, este estudio considera en un principio solo los periodos comprendidos entre las 11AM y las 3PM hora local entre los años 2014 y 2015, para luego extrapolar los resultados en un rango horario comprendido entre las 10AM y las 4PM hora local. Ademas, el presente estudio solo considera periodos bajo un criterio cielo despejado. Los resultados indican que los aerosoles en Santiago producen un efecto no menor en las distintas componentes de la radiación solar, con diferencias de -5.4% para la GHI, -13.6% para la DNI y un aumento de 212% para la DHI al comparar el caso habitual con aerosoles y un caso estimado sin aerosoles. Por otro lado, se determinó que la contaminación atmosférica en Santiago tiene un efecto negativo en la potencia de salida y en la producción PV en las distinta tecnologías, con diferencias porcentuales para la producción PV anual al comparar entre un caso con aerosoles y sin aerosoles de -4.5% para tecnologías PV convencionales y de -13.2% para tecnologías CPV.

Magíster en Meteorología y Climatología / Ingeniero Civil Matemático / Se ha sugerido que el espesor óptico de aerosoles (AOD) derivado a partir de sensores a bordo de satélites puede ser un complemento a las mediciones superficiales de concentración de aerosoles en la capa límite. Se explora si esto es aplicable en el caso de Santiago de Chile, comparando el producto de AOD derivado de la señal satelital del instrumento MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) con diez años de mediciones in situ de concentraciones de material particulado parcialmente respirable (PM10) y totalmente respirable (PM2.5). Para ello, se desarrolla y aplica un modelo numérico simple de AOD en base a mediciones de concentración de material particulado en superficie, altura de capa límite y propiedades de aerosoles obtenidas de la literatura junto con la información disponible de estos parámetros para la ciudad de Santiago. El modelo captura la variabilidad estacional del AOD cuando es comparado con las observaciones obtenidas con un fotómetro solar de la red AErosol RObotic NETwork (AERONET) y también captura la variabilidad diurna en el caso de una campaña de un día. La variabilidad estacional opuesta entre la altura de la capa límite y la concentración de material particulado en superficie son las principales responsables de una estacionalidad débil del AOD simulado. Se observa una marcada estacionalidad del AOD satelital opuesta a la estacionalidad de la concentración de material particulado en superficie. Por otro lado y debido a la poca cantidad de mediciones simultáneas de AERONET y MODIS, se incluyen las simulaciones en la comparación de AOD. Se observa una considerable diferencia entre el comportamiento estacional del AOD simulado y el derivado de MODIS. En trabajos anteriores se sugiere que la presencia de nubes cirrus es la causa de la estacionalidad opuesta. En este estudio se deduce que aparentemente esta estacionalidad no se debe a la presencia de nubes cirrus. Con el uso de un modelo de reflectancia de superficie y sus parámetros derivados de MODIS, se propone que la diferencia entre la variación estacional del AOD de MODIS y aquella simulada se explica en gran parte por estimaciones inadecuadas de la reflectancia de la superficie y en menor grado por la selección inadecuada de propiedades ópticas y de proporción de fracción fina del aerosol en el algoritmo de MODIS. Se muestra que esta proposición se sustenta observacionalmente en el caso de Buenos Aires, donde se compara el AOD de MODIS con el observado por AERONET.

Estima el espesor óptico de los aerosoles (⅄c =0,55 µm) a una resolución espacial de 1 km x 1 km, usando el modelo de transferencia radiativa Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer (SBDART) (Ricchiazzi y Yang, 1998). Este modelo simula la transferencia radiativa en la atmósfera (scattering, absorción, emisión, etc), la interacción de la radiación tanto solar como terrestre con los componentes atmosféricos como el vapor de agua, dióxido de carbono, metano, etc. El modelo SBDART, genera un archivo de salida ASCII, que contiene la irradiancia en el tope de la atmosfera y en la superficie terrestre, obtenido mediante la aproximación de dos flujos y la aproximación de Eddington para resolver la ecuación de transferencia radiativa, considerando una atmosfera plano paralela. Para luego generar las ecuaciones definidas por el espesor óptico de los aerosoles (⅄c =0,55 µm) en función de la reflectancia en el tope de la atmosfera, mediante una regresión polinomial de grado 3, para la banda 1 (⅄c =0,66 µm) del sensor MODIS, con diferentes valores de espesor óptico de los aerosoles (⅄c =0,55 µm) y otras condiciones (geometría del Sol y del Sensor, un modelo de aerosoles y la reflectancia de la superficie (⅄c =0,66 µm). El área de estudio es el espacio aéreo de Perú, que se encuentra entre las latitudes 0002′00"S a 18021′03"S y las longitudes de 68039′00"O a 81019′35"O. Para el tratamiento de las imágenes MODIS Level 1B, se usa el lenguaje de programación IDL versión 7.8. Luego, usando los resultados del Modelo SBDART se calcula el promedio anual del espesor óptico de los aerosoles (⅄c =0,55 µm) a una resolución espacial de 1 km x 1 km en todo el área de estudio, para los años 2004 y 2005, con valores que oscilan entre 0,1 y 1,0, así como para la región amazónica tanto para el año 2004 y 2005, coincidiendo los valores máximos del espesor óptico de los aerosoles con el tiempo de inicio de los incendios forestales en Brasil. / Tesis

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CICYT (proyectos PB88-0288 y PB92-0336)