Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniero Civil Eléctrico / Las nubes y los aerosoles atmosféricos, tanto de origen natural como antropogénico, poseen una rol importante en el clima debido a su influencia sobre el forzamiento radiativo de la Tierra. Estos elementos poseen complejas interacciones entre sí, lo que ha llevado a paneles internacionales de ciencias atmosféricas a destacarlos como poseedores de incertidumbres clave para la comprensión de los cambios climáticos futuros. Una de los obstáculos que impide el tener mejor certeza en los datos es la baja disponibilidad de instrumentos meteorológicos sobre la superficie de la Tierra que permitan respaldar y complementar las mediciones satelitales. Este trabajo consiste en el desarrollo de los prototipos de un fotómetro solar y de un radar de nubes. Los prototipos están diseñados con el objetivo de mantener bajos los costos de fabricación, con el objetivo de mejorar la disponibilidad de datos para el estudio de la interacción entre aerosoles y nubes. Con el fotómetro solar desarrollado se logró obtener una incertidumbre de 10\% respecto a un instrumento patrón, alcanzando un costo accesible que permitiría el establecimiento de redes de medición a escalas pequeñas. Esto fue posible debido a la utilización de LEDs como sensores monocromáticos de luz visible no ideales (100 [nm] de ancho), y por la inclusión de nuevas consideraciones en la calibración y procesamiento de datos del instrumento. Además, se logra construir una prueba de concepto de radar de nubes de 35 [GHz]. Dicho radar mantuvo su bajo costo en base a la reutilización de componentes de radio telescopio y el uso de radios definidas por software en vez de circuitos de modulación integrados. Con este prototipo se obtuvo una constante de calibración tentativa de $\pm 1$ [dBZ] de incertidumbre , y se realizó un experimento en el que se verifica que existe interacción entre su señal y la presencia de gotas de agua líquida en suspensión. Finalmente, la conclusión incluye sugerencias sobre la forma de abordar proyectos de instrumentación atmosférica de bajo costo, basadas en la experiencia del autor.

Memoria para optar al título de Geóloga / Durante el periodo de vida de los mantos estacionales, parte de la nieve superficial de éste es liberado hacia la atmósfera en forma de flujos de vapor de agua, mediante el proceso de sublimación (Gustafson, 2010), constituyendo una fracción del recurso hídrico almacenado que no se encontrará disponible para ser fundido durante su deshielo. El factor de sublimación es uno de los componentes menos estudiados dentro de los balances hidrológicos de cuencas nivales en Chile. El presente trabajo se realizó en la mina El Teniente ubicada en una cuenca pluvio-nival, en la cual las pérdidas asociadas a la sublimación del manto nival y la evaporación de sus remanentes, constituye el factor de mayor incertidumbre dentro de los balances hidrológicos realizados en la zona. Es por esto, que el presente estudio tiene por objetivo estimar las pérdidas del manto nival, mediante el análisis de sus signaturas isotópicas para la estimación de sublimación y aplicando la metodología del domo para la estimación de evaporación. Gustafson et al., (2010) sugiere que partir de los valores isotópicos del manto de nieve en el momento de máxima acumulación se puede estimar la sublimación durante el invierno Se realizó una primera campaña de terreno entre el 12 de septiembre y 19 de octubre del 2017, en la que se recolectaron 49 muestras de nieve para análisis de isótopos estables y se realizaron mediciones de densidad y altura de nieve. Y una segunda, entre el 07 de noviembre y 26 de diciembre del 2017 en la que se aplicó la metodología del domo para determinar la evaporación. Sumado a lo anterior, se analizaron los datos de las estaciones nivométricas y meteorológicas, para determinar el valor de densidad de nieve fresca y la influencia de los factores meteorológicos en la ocurrencia de los procesos de sublimación y evaporación. A partir de las mediciones físico-químicas realizadas en terreno y asumiendo que entre las nevadas del 30 de septiembre y 04 de octubre el manto no experimentó fusión debido a las bajas temperaturas en la cuenca. Se determina que la densidad de nieve fresca presenta una variabilidad estacional, registrándose durante el invierno promedios mensuales menores que en primavera. El promedio anual de nieve fresca posee un valor de 152 Kg/m^3 y 114 Kg/m^3 para los años 2016 y 2017, respectivamente. Posterior a la depositación de nieve, ésta incrementa su densidad hasta alcanzar valores cercanos a los 500 Kg/m^3. Se estimó un porcentaje de sublimación y evaporación de 25% y 3%, respectivamente, en función de la precipitación anual de nieve. Finalmente, se concluye que el equivalente de nieve en agua de las precipitaciones de nieve han sido subestimadas en los balances hidrológicos realizados anteriormente y que las pérdidas por sublimación del manto de nieve y la evaporación de sus remanentes corresponden a un 28% de la precipitación de nieve anual del año 2017, constituyendo la sublimación el factor preponderante.