Hay que redefinir los supuestos subyacentes de la calidad del aire

El Observatorio Atmosférico de Innsbruck está situado en la azotea de la Casa Bruno Sander de la Universidad de Innsbruck, en el centro de la capital tirolesa.
El Observatorio Atmosférico de Innsbruck está situado en la azotea de la Casa Bruno Sander de la Universidad de Innsbruck, en el centro de la capital tirolesa. - UNIVERSITY OF INNSBRUCK
Publicado: jueves, 19 enero 2023 10:57

   MADRID, 19 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Mediciones a largo plazo realizadas en una zona urbana de Innsbruck (Austria) muestran que la fracción de ozono cercana a la superficie tiende a sobrestimarse en los modelos atmosféricos.

   En consecuencia, los investigadores recomiendan redefinir los supuestos para la previsión de la calidad del aire en las zonas urbanas. Las mediciones muestran también que las emisiones directas de dióxido de nitrógeno están sobreestimadas, según publican en la revista 'Science Advances'.

   La torre de vigilancia de 40 metros de altura del Observatorio Atmosférico de Innsbruck proporciona continuamente datos sobre la composición de la atmósfera cerca de la superficie. Cada hora se registran 36.000 puntos de datos. Gracias a un método de medición especial, el llamado método de covarianza de Foucault, se puede controlar continuamente la concentración de los componentes del aire.

   El equipo internacional dirigido por Thomas Karl, del Departamento de Ciencias Atmosféricas y Criosféricas de la Universidad de Innsbruck, ha utilizado ahora estos datos para estudiar en detalle la química del ozono, el monóxido de nitrógeno y el dióxido de nitrógeno en zonas urbanas. La elevada proporción de vehículos diésel en las ciudades europeas provoca fuertes concentraciones de monóxido de nitrógeno. Éste reacciona con el ozono para producir dióxido de nitrógeno. En la atmósfera, el dióxido de nitrógeno se descompone de nuevo en monóxido de nitrógeno y oxígeno atómico, que se combina inmediatamente con el oxígeno atmosférico para formar ozono.

   Este ciclo químico se describió matemáticamente hace más de 60 años en el primer libro de texto sobre contaminación atmosférica de Philip Leighton. Desde entonces, la relación entre ambos procesos se conoce como relación de Leighton. Los modelos informáticos de química atmosférica utilizan la relación de Leighton para minimizar la complejidad derivando la concentración de ozono, óxido nítrico y dióxido de nitrógeno de la concentración de cada uno de los otros dos. En la práctica, esto se ha utilizado, por ejemplo, para derivar las concentraciones de ozono en zonas contaminadas por óxidos de nitrógeno.

   Los datos de los investigadores atmosféricos de Innsbruck muestran ahora que, en presencia de elevadas emisiones de monóxido de nitrógeno, las simplificaciones computacionales realizadas por Leighton conducen a resultados incorrectos.

   Thomas Karl señala en un comunicado que "en ciudades con elevadas emisiones de monóxido de nitrógeno, esta proporción puede sobrestimarse hasta en un 50%, lo que puede llevar a que los cálculos de los modelos sobrestimen las concentraciones de ozono troposférico en zonas urbanas". El efecto de las interacciones química-turbulencia desempeña un papel importante en la capa más baja de la atmósfera, hasta 200 metros por encima del suelo.

   El responsable del efecto estudiado en Innsbruck es la combinación de fuertes turbulencias en zonas urbanas en presencia de elevadas emisiones de monóxido de nitrógeno. La mezcla de los gases combinada con los procesos químicos relativamente rápidos hacen que se convierta más ozono en dióxido de nitrógeno.

   Los datos de los investigadores muestran también que las emisiones directas de dióxido de nitrógeno procedentes del tráfico urbano son en gran medida insignificantes en comparación con la formación secundaria. "Sigue siendo importante señalar que las normativas medioambientales no se basan en cálculos de modelos, sino que entran en vigor en función de las concentraciones reales de contaminantes medidas", subraya Thomas Karl.

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