Climatología de aerosoles en zonas polares árticas y antárticas

Abstract

Los aerosoles atmosféricos juegan un papel fundamental en el equilibrio térmico y los ciclos de energía y agua de la Tierra. Numerosos sensores satelitales y terrestres se emplean para la toma de medidas y parámetros de aerosol, tales como el espesor óptico de aerosoles o el exponente de Ångström. Gracias al progreso de estos sensores es posible realizar series temporales lo suficientemente largas como para analizar el comportamiento de los aerosoles a largo plazo. Nuevos trabajos de investigación se han centrado en el estudio de sus periodicidades, llegando a concluir que las series temporales de los aerosoles se pueden representar como la suma ponderada de los ciclos de 12, 6 y 4 meses; posibilitando la separación de sucesos periódicos y episódicos. Este trabajo se divide en dos partes. La primera se centra en comprender cómo se realiza la toma de medidas con diversos sensores, analizando sus algoritmos y fundamentos físicos. La segunda se trata de corroborar la descomposición de las series temporales de aerosoles en los tres ciclos principales mediante la Transformada de Fourier. Para ello, un estudio sobre las bases polares de Ny-Ålesund y Marambio es realizado con datos provenientes de los sensores MODIS y VIIRS; a la vez que una comparación con datos de latitudes medias. Con esto se espera confirmar y descubrir nueva información sobre la mecánica y el transporte de aerosoles.

Atmospheric aerosols play a fundamental role in the thermal balance and in the energy and water cycles of the Earth. Numerous satellite and terrestrial sensors are used to take aerosol measurements and parameters, such as the aerosol optical thickness or the Ångström exponent. Thanks to the progress of these sensors, it is possible to make time series long enough to analyze the long-term behavior of aerosols. New research has focused on their periodicities, reaching the conclusion that aerosol time series can be represented as the weighted sum of the cycles of 12, 6 and 4 months; enabling the separation of periodic and episodic events. This work is divided into two parts. The first one focuses on understanding how the measurements are taken with different sensors, analyzing their algorithms and physical fundamentals. The second one means to corroborate the decomposition of the aerosol time series in the three main cycles Through the use of the Fourier Transform. For this, the study revolves around the polar stations of Ny-Ålesund and Marambio with data acquired from MODIS and VIIRS sensors; as well as a comparison with mid-latitude data. With all of this, it is expected to confirm and determine new information about the mechanics and transport of aerosols.