la contaminaciÓn en las grandes urbes³n-en-las-urbes.pdf · 6 resumen: el trabajo relaciona la...
TRANSCRIPT
LUCÍA PÉREZ CENDRERO
VÍCTOR SAN FRUTOS MADRONA
IES LAS MUSAS - 2º Bachillerato E
Noviembre 2018
LA CONTAMINACIÓN EN LAS GRANDES URBES
2
INDICE
PRESENTACIÓN 4
OBJETIVOS 5
RESUMEN – ABSTRACT 6
1.- INTRODUCCIÓN 8
2.- Parte 1: LA PREDICCIÓN DEL TIEMPO 11
2.1. Historia y estado actual 11
2.2. Teoría de los modelos de predicción numérica 12
2.3. Tipos de modelos de predicción 15
2.4. Centros mundiales donde se realizan predicciones 17
2.5. Mapas del tiempo: interpretación 18
3.- Parte 2: LA CONTAMINACIÓN EN LAS GRANDES URBES 21
3.1. Los contaminantes: peligros para la salud 21
3.2. Concentración y dispersión de contaminantes 23
3.3. Estaciones de medida. Redes de medida. 25
3.4. Visión de futuro. Perspectivas y retos para afrontar la contaminación 29
4.- APLICACIÓN PRÁCTICA: contaminación en la ciudad de Madrid otoño 2017 30
5.- CONCLUSIONES 36
BIBLIOGRAFÍA 37
ANEXOS 39
3
Queremos agradecer especialmente a nuestro tutor D. Fernando
Núñez Soria, Jefe de Servicio de la Agencia Estatal de
Meteorología (AEMET) quien nos ha ayudado durante todo el
proyecto orientándonos para darle un sentido a la idea inicial.
Desde aquí le damos las gracias por todas las horas dedicadas.
También a nuestra profesora de Física, Dña. Ana Isabel Barbería
Arrondo, quien nos puso en contacto inicialmente con nuestro
tutor y nos ha animado en muchas ocasiones a no abandonar el
proyecto.
Por último, a Dña. Gema Martín González, nuestra tutora durante
estos dos años de bachillerato de investigación en el I.E.S. Las
Musas, la cual siempre nos ha estado animando, motivando y por
ella nunca hemos perdido las ganas de seguir adelante.
4
PRESENTACI Ó N:
Teníamos curiosidad por saber lo que “esconde el mapa del tiempo”, cómo se hace un
pronóstico, nos llamaba la atención saber qué hay detrás de la información que nos explican los
hombres y mujeres del tiempo en los informativos... y también por qué pese a haber avanzado
tanto, seguimos sin poder predecir con exactitud ciertos fenómenos atmosféricos. Escogimos la
meteorología porque es de un tema de actualidad. Constantemente vemos noticias relacionadas
con el tiempo, aparte de los fenómenos adversos que nos impactan por su dimensión. El tiempo
a nivel global está cambiando, cada vez está más loco, las estaciones ya no están tan
diferenciadas como antes. El verano se alarga hasta octubre y el invierno se presenta en mayo...
Si tuviéramos que inventar actualmente los refranes relacionados con el tiempo ya no serían
igual: “En abril, aguas mil” “marzo ventoso y abril lluvioso sacan a mayo florido y hermoso” ...
Normalmente tenemos la visión superficial, lo que vemos en televisión, la información que
oímos, lo que nos dicen en casa: “abrígate que ha dicho la radio que hace mucho frío”, “estamos
en alerta”, ...
Vivimos en la gran ciudad. Algunos fines de semana escapamos a la montaña o al pueblo
“para respirar aire limpio”. La ciudad se ve a lo lejos con su sombrero gris. “A ver si llueve y se
limpia Madrid” Estos comentarios los hemos oído en casa desde que tenemos uso de razón.
Pero fue el año pasado cuando empezamos a escuchar noticias acerca del nivel alarmante de la
contaminación, el riesgo para las personas enfermas, entonces empezamos a mirar de otra forma
ese polvo sucio que cubría la ciudad. La cuestión se comentaba en casa y en la calle: las medidas
del ayuntamiento, la limitación de utilizar el vehículo privado en la M-30... Estas noticias y estas
medidas estuvieron presentes en nuestras cenas familiares. Mucha gente se llevaba las manos
a la cabeza pensando qué iba a ocurrir si no llovía y aceptaba la limitación, mientras que otras
personas estaban totalmente en contra de no poder usar su coche para ir al centro de la ciudad,
pese a las advertencias del Ayuntamiento. Todo esto movió nuestra curiosidad por esta cuestión
y nos dimos cuenta de la relación que tiene con la predicción meteorológica.
Por eso escogimos este tema, para conocer la relación que hay entre la predicción del
tiempo y la contaminación atmosférica y así poder entender todo lo que estaba ocurriendo
alrededor y tener nuestra propia opinión sobre la cuestión.
5
O BJETI VOS:
– Comprender los modelos de predicción numérica que se utilizan en la predicción del
tiempo
– Recoger información acerca de los procesos de contaminación atmosférica y sus efectos
– Investigar si la predicción del tiempo es un factor a considerar en la toma de decisiones
para reducir los efectos de la contaminación
– Confirmar si existe una relación entre la contaminación atmosférica que se produjo en
Madrid en octubre de 2017 y el tiempo atmosférico en ese período
HIPÓ TESI S:
La contaminación que genera el tráfico rodado en las grandes ciudades tiene graves
consecuencias para la salud de sus habitantes y es un quebradero de cabeza para los
responsables municipales.
6
RESUMEN:
El trabajo relaciona la contaminación atmosférica y la predicción meteorológica tomando
como ejemplo la situación producida en la ciudad de Madrid el pasado otoño de 2017.
Comienza situándonos en lo que es la Meteorología, que como ciencia es una disciplina
relativamente moderna. Inicialmente estaba muy ligada a la física. La experimentación, la
invención de instrumentos de medida, el estudio de los fenómenos naturales, los avances de la
física ayudaron en el desarrollo de la observación meteorológica. La meteorología sinóptica
surge a principios del siglo XIX, ofreciendo datos reales a nivel de superficie.
Lewis Fry Richardson fue quien llevó a cabo el primer intento de predicción numérica en
1922 y el desarrollo de los ordenadores hizo posible el nacimiento del primer método de
predicción numérica, aunque muy incompleto.
Se explican los principales modelos de predicción numérica y la importancia del desarrollo
de la computación en los avances de estos modelos. Los modelos actuales son representaciones
aproximadas de la atmósfera donde están descritos la mayoría de los procesos a través de la
resolución de ecuaciones físicas que gobiernan la dinámica atmosférica.
La cooperación internacional para el intercambio de datos hace surgir tanto
organizaciones internacionales como nacionales. Todos los estados tienen organismos oficiales
que prestan servicios meteorológicos. La importancia de la predicción atmosférica se extiende a
todas las actividades humanas y los estados tienen la responsabilidad de comunicar aquellos
fenómenos adversos que supongan un riesgo para la población.
La contaminación atmosférica, cuando supera los límites establecidos supone un riesgo
para la salud muy importante. Se describe lo que es el proceso de contaminación, los principales
contaminantes clave, los indicadores que se utilizan y los sistemas de medición de contaminantes
en las llamadas estaciones de medida.
El trabajo concluye confirmando la hipótesis planteada, mediante los datos obtenidos de
las publicaciones oficiales (Ayuntamiento de Madrid y AEMET).
7
ABS TR ACT:
This project relates the air pollution and the forecast, taking the situation that occurred in
the city of Madrid in autumn in 2017 as an example.
It starts with the explanation of the meteorology, a relatively modern science. At first it was
very bound to physics. The experimentation, the invention of new measuring instruments, the
study of natural phenomena and the advance in physics, contributed to the development of the
meteorological observation. The synoptic meteorology appeared at the beginning of the 19th
Century and it offered real datum from the surface.
Lewis Fry Richardson was the person who carry out the first numerical prediction attempt
in 1922. Then, thanks to the computer invention and improvement, the first numerical prediction
model was born, although it was very incomplete.
Furthermore, this work explains the main numerical prediction models and the importance
of the computer development that helped these models to make progress. The actual models are
approximate representations of the atmosphere, where most of the processes are described
through the resolution of physical equations that govern the atmospheric dynamic.
Many national and international organizations have appeared thanks to the international
cooperation for the information exchange. Every nation has its official institutions that provide
meteorological services. Forecast is very important for all the human activities and the states have
the responsibility of communicating the adverse phenomenon that can entail risk for the
population.
When the air pollution exceeds the limits that have been established, it is extremely
dangerous for people’s health. And, it is also described the pollution process, the main pollutants,
the indicators of pollution that are used and the measurement systems from the measuring
stations. This project concludes supporting the initial hypothesis, by the datum that were obtained
from the official publication (Madrid town hall and AEMET).
8
1 . - I NTRO DUCCIÓN:
La predicción del tiempo es un tema de gran actualidad, que afecta a muchos aspectos
de nuestra vida. Pero los procesos que están detrás de esta predicción son complejos y
desconocidos para la población general. Se suele ver el resultado final, en los informativos de
los medios de comunicación o en las aplicaciones móviles, pero hay un desconocimiento en
cuanto a todo el trabajo previo a esa noticia.
Por otra parte, la contaminación en las grandes urbes es otra cuestión que también está
a la orden del día. Los gobernantes están ocupados buscando soluciones para reducir los niveles
de contaminación y hacer ciudades más limpias y los ciudadanos preocupados por la repercusión
de la contaminación atmosférica en su salud.
Aunque aparentemente son temas que nada tienen que ver, predicción meteorológica y
contaminación atmosférica son temas que están muy relacionados, y este trabajo de
investigación vendría a confirmarlo.
Como punto de partida, para situarnos en la materia que nos ocupa hay que comenzar
hablando de la atmósfera terrestre, que es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra y que
permanece unida por la atracción de la fuerza de la gravedad. Es fundamental para la vida, ya
que permite respirar a los seres vivos y los aísla del espacio exterior.
La densidad de los gases de la atmósfera, así como la presión atmosférica disminuyen
con la altura, desde la superficie de la Tierra hacia el exterior. El aire de la atmósfera está
compuesto por una mezcla de gases cuya proporción permanece aproximadamente constante,
y por otros componentes cuya proporción es variable, como son el vapor de agua, los aerosoles,
las partículas en suspensión y las materias contaminantes.
Por su composición, la atmósfera se divide en dos capas principales:
- Homosfera: se encuentra en los primeros 80 kilómetros de la atmósfera. En esta
capa el aire está formado por una mezcla homogénea de gases donde la proporción
de los 3 gases principales (Nitrógeno, Oxigeno y Argón) permanece constante.
- Heterosfera: En esta capa los gases de distribuyen según su peso molecular. Sobre
la homosfera, los gases se disponen en capas paralelas: nitrógeno, oxígeno atómico
y helio.
Sin embargo, la clasificación más conocida y más ampliamente difundida de las capas de
la atmósfera tiene que ver con el perfil de temperatura.
Según la temperatura, la atmósfera se puede dividir en cuatro capas: troposfera,
9
estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. El equilibrio atmosférico (estabilidad o
inestabilidad) depende sobre todo de la distribución vertical de la temperatura.
• La troposfera: es la capa inferior de la atmósfera, con una altura media de unos 11 km
de altura, es más alta en el Ecuador (18 km de altura aproximadamente) y va
descendiendo hacia los Polos con una altura de unos 8 km. La temperatura de esta capa
es más alta en su parte inferior debido al calor emitido por la superficie terrestre, y
disminuye de forma constante según aumenta la altura.
En esta capa se desarrollan la mayoría de los fenómenos meteorológicos, debido a
que es donde se encuentra el agua en sus tres estados, sólida, liquida y en forma de
vapor. Se caracteriza por la existencia de corrientes horizontales y verticales que
proporcionan la mezcla de sus gases. Se producen importantes flujos convectivos de aire
que hacen ascender el vapor de agua produciendo condensaciones, nubes y
precipitaciones según el conocido ciclo del agua. También se producen flujos horizontales
de aire debidos a las diferencias de temperatura y presión entre unos lugares y otros de
la superficie.
• La estratosfera, Es una capa estratificada en la que están prácticamente inhibidos los
movimientos verticales. En esta capa la temperatura aumenta con la altura, justo al
contrario que en la troposfera.
En esta capa se genera el ozono estratosférico (el ozono bueno) según la química del
ozono en la que es necesaria el concurso de la radiación del sol. Esta capa cobra
relevancia para la vida en la Tierra debido al papel protector de las radiaciones solares
más energéticas. La ozonosfera o capa de la estratosfera donde se concentra la mayor
parte del ozono de la atmósfera actúa filtrando la radiación solar ultravioleta, dañina para
la vida en la Tierra.
Fuente: Ministerio de Educación. Instituto de tecnologías educativas.
10
La capa de ozono está ampliamente distribuida en la estratosfera, pero tiene un máximo
de concentración a unos 25 km. Si todo el ozono estratosférico estuviera concentrado
junto al suelo, a la presión del nivel del mar, tendría un espesor de tan solo
3 milímetros. Esto nos indica el notable ritmo de disminución de la densidad de los gases
de la atmósfera con la altura.
• La mesosfera, En esta capa la temperatura disminuye con la altura al igual que en la
troposfera, solo que lo hace a un ritmo más suave, aunque al ser más profunda llega a
temperaturas más frías -90ºC al final de la capa, a unos 80 km.
• La termosfera o ionosfera, es la capa más externa de la atmósfera, la densidad de esta
capa es muy baja, mientras que la temperatura aumenta hasta casi los 1000º C. Las
moléculas y átomos presentes en ella están ionizados por la absorción de las radiaciones
solares más energéticas, haciendo que las moléculas de nitrógeno y oxígeno pierdan
electrones quedando ionizadas con carga positiva. Como consecuencia de la distribución
de cargas y de los electrones desprendidos se originan campos eléctricos y magnéticos.
La meteorología es la ciencia que estudia la atmósfera y los fenómenos que se producen
en ella. Se tienen en cuenta variables como el viento, la presión, la temperatura, la humedad, etc.
La introducción del término se debe al filósofo Aristóteles (384- 322 a C.) a partir de las palabras
griegas “meteoros”: alto en el cielo y “lógica”: conocimiento, tratado. Aunque el interés por
conocer el tiempo atmosférico se remonta a la antigüedad, la meteorología es una ciencia
relativamente moderna si la comparamos con otras disciplinas científicas, ya que hasta principios
del siglo XX no se establecieron sus bases teóricas por la escuela noruega y hasta mediados del
siglo XX con la llegada de los ordenadores no se pudieron hacer las primeras predicciones
numéricas.
11
2 . - LA PREDI CCIÓN DEL TI EMPO:
2 . 1 . H is t or ia de l a p red icc ión de l t i em po y es t ado actua l :
La meteorología fue progresando gracias al estudio de los fenómenos naturales, la
experimentación, la invención de instrumentos que pudieran medir las variables meteorológicas,
los avances de la física y el auge de la navegación que permitió observaciones en diferentes
lugares de la tierra.
Benjamín Franklin (1706- 1790) científico, político e inventor norteamericano, fue el
primero en aventurar predicciones del tiempo. La gran curiosidad que sentía por los fenómenos
naturales le llevó a estudiar el curso de las tormentas que se forman en el continente americano,
y fue el primero en estudiar la corriente cálida que discurre por el Atlántico norte, la famosa
corriente cálida del Golfo, tan importante en el transporte de calor de las zonas tropicales que
reciben más radiación hacia zonas frías del Norte. George Hadley en 1735 explica la circulación
atmosférica global, con su estudio sobre los alisios.
A principios del siglo XIX se creó la meteorología sinóptica, que consiste en medir
diferentes variables meteorológicas a nivel de superficie y a determinadas horas. Se miden
mediante aparatos variables como temperatura, humedad, viento presión, etc., y se representa
un mapa del estado de la atmósfera. Así se lleva a cabo la predicción meteorológica y la
climatología del lugar donde se realizan. Cuando Luke Howard y Francis Beaufort introducen su
sistema de clasificación de nubes (1802) y de la fuerza del viento (1806), se avanza notablemente
la meteorología sinóptica.
A finales del siglo XIX fueron apareciendo en muchos países observatorios
meteorológicos. En España las primeras observaciones meteorológicas se remontan a la primera
mitad del siglo XVIII. La reina regente María Cristina, crea el Instituto Central Meteorológico, un
pequeño organismo encargado de recopilar los datos de diferentes observatorios meteorológicos
antecedente del Instituto Nacional de Meteorología. Los avances científicos trajeron la necesidad
de colaborar mundialmente en la observación de la atmósfera. La invención del telégrafo en 1843
fue muy importante, al permitir intercambiar información meteorológica fresca a velocidad antes
desconocida, En 1853 en Bruselas se celebró la primera conferencia meteorológica internacional.
Aunque en el siglo XIX se llevaban a cabo observaciones meteorológicas diarias en las
principales ciudades europeas, todavía no se contaba con la capacidad de elaborar pronósticos.
Las bases científicas de la predicción del tiempo las estableció a principios del siglo XX
el noruego Vilhelm Friman Koren Bjerknes (1862-1951), apodado “el padre de la Meteorología
Moderna”. Establece el fundamento de la predicción actual, al aplicar la física atmosférica a
12
la meteorología. Sugirió que el problema de la predicción del tiempo podía ser visto como un
problema determinista. Había que conocer las condiciones iniciales de la atmósfera y aplicar una
serie de ecuaciones para obtener el resultado.
Expuso que la falta de datos y el hecho de que se restringieron a la superficie terrestre
suponían un problema. El desarrollo de la aviación facilitó el conocimiento de los niveles altos de
la atmósfera y también hizo que los gobiernos crearan servicios cada vez más profesionales y
dotaran económicamente los mismos. En 1873, se celebró el primer Congreso Meteorológico
Internacional en Viena, donde se redactó el reglamento y el estatuto de una organización
meteorológica internacional, la O.M.I., fundada para facilitar el intercambio transfronterizo de
información meteorológica.
Bjerknes, junto con jóvenes colaboradores de la llamada “escuela noruega” desarrollaron
la Teoría de la evolución de las depresiones de latitudes medias y sus masas de aire. Introdujeron
la idea del frente meteorológico y frentes asociados.
2 . 2 . Teor ía de l os m odel os de pr ed icc i ón num ér i ca :
El primer intento de predicción numérica del tiempo se debe al matemático y meteorólogo
inglés Lewis Fry Richardson (1881-1953), quien en 1922 inventó un método matemático, el
método de las diferencias finitas, debido a que las ecuaciones que gobiernan la atmósfera no
tienen una solución analítica sencilla y es necesario resolverlas por aproximaciones. Mostró
como las ecuaciones diferenciales que gobiernan los movimientos atmosféricos pueden
enunciarse de forma aproximada como un conjunto de ecuaciones en diferencias algebraicas
para los valores de las tendencias de varias variables de campo en un número finito de puntos
del espacio. Dados estos valores observados se podían calcular las tendencias numéricamente,
resolviendo las ecuaciones en diferencias para posteriormente extrapolarlas a un periodo de
tiempo, de forma que obtenemos un campo futuro con el cual podemos repetir el proceso
obteniendo una predicción. Los intentos de llevar a la práctica este método en aquellos tiempos
de escasez de datos experimentales y cálculos manuales no dieron buenos resultados.
En el libro donde publicó sus investigaciones aparece lo que se ha bautizado como “El
sueño de Richardson”: una fábrica de predicciones meteorológicas formada por miles de
calculadores humanos trabajando de forma sincronizada bajo la batuta de una especie de
director de orquesta. Pero hasta 1950 en que surgieron los primeros computadores no se pudo
realizar el cálculo numérico.
El desarrollo de cohetes y satélites espaciales a finales de los años 50, y su aplicación a
la meteorología permiten la vigilancia de las situaciones meteorológicas desde el espacio. En
13
1960 se lanza el primer satélite meteorológico TIROS (Television Infra-Red Observation Satellite).
La predicción numérica del tiempo recobró su interés en los años 50 con el desarrollo de
los computadores, lo que propició el nacimiento del primer modelo numérico. La primera
computadora de la historia, ENIAC, impulsada por el matemático John Von Neumann (1903-
1957), pudo resolver el problema de cálculo, haciendo realidad el sueño de Richardson. La
primera predicción meteorológica que llevó a cabo ENIAC la ensayó para un alcance de 24 horas
(predecir el tiempo del día siguiente), pero los matemáticos del proyecto tardaron en programar
y ejecutar la predicción 33 días con sus noches.
El modelo numérico que utilizó era un modelo sencillo de atmósfera simplificada en el que
se supone que el movimiento del aire es únicamente horizontal. A este modelo inicial le siguen
otros más complejos que resuelven los movimientos verticales, aunque los resultados en
aquellos momentos no eran buenos. No es hasta los años 60 cuando se desarrolla un modelo
modelo baroclínico filtrado de tres niveles en la vertical que obtiene predicciones numéricas
operativas.
En los años 60 el meteorólogo y profesor Edward N. Lorenz (1917-2008), desarrolla la
Teoría del caos, al comprobar que la atmósfera está gobernada por leyes físicas deterministas
cuya resolución lleva a resultados caóticos. Fue el primero en reconocer lo que se denomina
comportamiento caótico en el modelado matemático de los sistemas meteorológicos. Se dio
cuenta de la alta sensibilidad a las condiciones iniciales con las que se inicializa el modelo, es
decir, que pequeñas diferencias en las condiciones iniciales en un sistema dinámico, como la
atmósfera, podrían desencadenar enormes diferencias en los resultados que predice. Llegó a la
conclusión de que es imposible realizar predicciones más allá de dos o tres semanas con un
grado razonable de exactitud. Esta constatación supone una limitación insalvable de la predicción
del tiempo.
En la década de los 70, con el aumento de la potencia de cálculo de los ordenadores, fue
posible comenzar a usar los llamados modelos de ecuaciones primitivas. Estos modelos fueron
los primeros que obtenían resultados suficientemente buenos para usarse en la predicción diaria
del tiempo. Eran capaces de incluir una estructura vertical de la atmósfera, que comenzó
teniendo diez niveles, y ha ido avanzando a lo largo del tiempo.
Los modelos de ecuaciones primitivas resuelven las ecuaciones diferenciales en
derivadas parciales de la dinámica de fluidos de forma simplificada. En el movimiento de las
burbujas de aire se tiene en cuenta el balance de las siguientes fuerzas: la fuerza del gradiente
de presión (presente por la diferencia de presión de un lugar a otro), la fuerza de Coriolis (que
obliga al giro de las partículas que se mueven en sistemas de referencia que rotan como la Tierra),
la fuerza gravitatoria y la de fricción. Las ecuaciones diferenciales se resuelven por métodos
14
numéricos, de aquí la dependencia computacional.
La resolución de las ecuaciones primitivas se acomete generalmente por el método de
diferencias finitas, esta técnica numérica requiere del "enrejado" del dominio a simular. Este
enrejado permite "discretizar" el continuo atmosférico de forma que podremos convertir las
ecuaciones en derivadas parciales en ecuaciones de diferencias. Una vez conocidos los valores
de todas las variables en el instante inicial en cada nodo de la rejilla, se evolucionan con la
variable tiempo y se procede a la resolución numérica del sistema. El resultado será un conjunto
de matrices con distintas variables en cada punto de la rejilla para un tiempo futuro, es decir una
predicción del tiempo.
Las modelos de predicción numérica del tiempo actuales se basan principalmente en
las ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos. Estas ecuaciones son:
➢ La ecuación de estado que relacionan la presión, la densidad y la temperatura
➢ Una ecuación hidrostática que describe la relación entre la densidad del aire y la
disminución de la presión con la altura
➢ Las ecuaciones del movimiento, las cuales describen el movimiento de las
partículas de aire de la atmósfera
➢ La ecuación de la termodinámica que describe los cambios adiabáticos de
temperatura de una partícula de aire durante sus desplazamientos verticalmente
(tanto ascenso como descenso)
➢ Una ecuación para la conservación de la humedad, la cual calcula su incremento
o descenso, teniendo en cuenta la condensación, las precipitaciones y la evaporación.
Estas ecuaciones no son lineales y, por ello, no pueden ser resueltas de forma algebraica.
El espacio atmosférico se representa mediante una malla tridimensional formada por
cubos imaginarios unidos unos a otros compartiendo vértices, en los que a cada vértice (gr id
point ) , se le adjudica, a través de un complejo sistema de asimilación de datos, valores de
temperatura, humedad, presión, velocidad y dirección del viento en un momento determinado.
Estos datos recopilados constituyen las condiciones iniciales con las que comienza a correr el
modelo numérico. A partir de los valores de las variables meteorológicas en los grid points, y con
un alto consumo de recursos de cálculo computacional suficiente para resolver las ecuaciones
matemáticas, obtendremos nuevos resultados de las variables meteorológicas en un tiempo
futuro para cada uno de los grid points.
Cuanto más tupida sea la malla tridimensional; es decir, cuanto más corta sea la distancia
entre los grid points, mayor será la resolución espacial del modelo y más coste computacional
tendrá. De la misma manera que, la resolución temporal del modelo es mayor si resuelve las
15
ecuaciones proporcionando predicciones para un paso temporal de 3 horas a si las predicciones
las saca para cada 6 horas de lapso temporal.
2 . 3 . Tipos de m odel os num ér i cos:
- Modelo global (GCM-General circulation model): Simulan el flujo de circulación
general atmosférico, por lo que su rejilla de integración tiene que cubrir toda la Tierra. Hace años
se utilizaban para predicciones a medio plazo, a partir de 3 días, pero actualmente con los
servicios meteorológicos de los países más desarrollados corren modelos globales que
proporcionan predicciones parara cualquier parte del globo y se unan también para el corto plazo
predicciones a 12 horas, para el día siguiente o para un alcance de 5 días. Las predicciones
mensuales, estacionales o incluso los modelos climáticos están basados en este tipo de modelos
globales de circulación general, aunque con diferencias tanto en las resoluciones espaciales y
temporales como en la física del modelo para ajustarse a los propósitos deseados.
- Modelo de área limitada (LAM-limited area model): están basados en los modelos
globales, utilizan las condiciones de contorno (frontera) del modelo global para inicializarse, pero
resuelven un área concreta, por ejemplo, Europa. Por ejemplo, el modelo Hirlam de área limitada
de AEMET, como se aprecia en el gráfico de abajo, tiene 3 distintos dominios de predicción: el
área euroatlántica que cubre prácticamente todo el atlántico norte, el continente europeo y una
parte de Asia y una parte de África, el área de la península Ibérica y el área de Canarias. Los
modelos de área limitada usan una resolución tanto espacial como temporal mayor.
16
- Modelo de meso escala: son modelos de gran resolución espacial y temporal que son
capaces de resolver mejor los procesos convectivos presentes en las tormentas. Las tormentas
y los fenómenos de tiempo severo asociadas a las mismas tienen gran dificultad en ser resultas
por los modelos numéricos, debido a que estos fenómenos tienen una dimensión espacial muy
reducida y un ciclo de vida muy corto, de forma tal, que se “cuelan” fácilmente por la rejilla del
modelo.
La capacidad de predicción de un modelo numérico no solo está en el alcance de
predicción, es decir, que cuanto más largo sea el plazo de predicción menor confianza se le
otorga a la predicción, sino que también recae en la propia situación meteorológica, de forma tal
que, una situación altamente cambiante, por ejemplo una sucesión de borrascas, es menos fiable
una predicción a 7 días vista que una situación estable con escaso movimiento atmosférico. En
general se puede decir que, en el verano cuando las condiciones atmosféricas son más estables,
los pronósticos serán más acertados que en primavera o en otoño.
Para intentar evitar los problemas ligados a la incertidumbre en las condiciones iniciales
surgieron los modelos de Predicción por conjuntos (o EPS “Ensemble Prediction System”)
que es una forma objetiva de considerar el rango de probabilidades, usando la llamada predicción
probabilística. La técnica que emplean consiste básicamente en realizar ligeras perturbaciones
(diferencias) de las condiciones iniciales y correr el modelo según esas perturbaciones, de forma
tal que, si los resultados son divergentes para un determinado alcance, la predicción será incierta
y habrá que difundirla en términos de probabilidad, mientras que si los resultados tienen poca
divergencia para ese alcance la predicción irá acompañada de un grado de confianza alto, será
altamente probable.
A partir de los 80, con el desarrollo de la computación y en las últimas décadas los
modelos numéricos han avanzado mucho. Han aparecido numerosos modelos debido a varios
factores:
• La mejora en la potencia de cálculo de los ordenadores, ya que, gracias a ellos,
se resuelven las ecuaciones con mayor exactitud y hay menos probabilidad de
que haya una equivocación.
• El empleo de métodos de asimilación de datos (Data assimilation), que hace que
se reduzcan los errores en las condiciones iniciales del modelo.
• El aumento de la cantidad y la calidad de datos que tenemos, que proceden de
observaciones terrestres, en el mar, en el aire, de satélites, entre otros.
Los avances meteorológicos han continuado gracias a la observación desde el espacio,
con radares y al uso de ordenadores cada vez más potentes que procesan y realizan cálculos
17
numéricos muy sofisticados que ofrecen mayor fiabilidad. El desarrollo tecnológico y de
procesamiento de datos iniciado en las últimas décadas del siglo XX sigue produciéndose
contribuyendo de manera imparable a la revolución de la ciencia de la meteorología. El uso de
los drones, o procesadores de alta resolución ayudan a conseguir el objetivo de predecir
fenómenos a largo plazo como el fenómeno invernadero.
2 . 4 . Cent ros mundia l es donde se rea l i z an pred icc ione s:
En cuanto a la cooperación internacional en materia de meteorología, tras la II Guerra
Mundial se acentúa este consenso necesario y en 1950 se creó la Organización Meteorológica
Mundial (O.M.M. ) , que sustituyó a la O.M.I. La O.M.M. es un organismo de las Naciones Unidas
especializado en meteorología. Está integrado por 191 miembros y proporciona el marco en el
que se desarrolla la cooperación internacional en materia de meteorología. Cada estado firmante
se compromete a llevar a cabo los programas de la organización y está representado por una
única institución estatal, que lo representa. España firma su adhesión al convenio en 1951.
A nivel europeo, la E.U.M.E.T.S.A.T. (Organización Europea para la Explotación de
Satélites Meteorológicos- European Organisation for the Explotation of Meteorological Satellites)
es una organización formada en 1986 dedicada a explotar las misiones europeas de satélites
meteorológicos. Está integrada por 30 miembros de Europa, aunque no forma parte de la Unión
Europea.
La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (National Oceanic and Atmospheric
Administration, N.O.A.A. ) es una agencia de los Estados Unidos. Se creó en 1970. Informa -
entre otras- sobre condiciones meteorológicas peligrosas. El modelo de predicción que utiliza es
el GFS (Global Forecast System) Es un modelo global que corre, es decir, se actualiza 4 veces
al día, cada 6 horas (00h/06h/12h/18 h ---UTC (1)) Aunque las horas de referencia que se toman
son las 0 y las 12. La salida final que vemos es la media de una serie de submodelos, los
ensembles. El GFS tiene 20 ensembles que modelizan las situaciones posibles.
El E.C.M.W.F. (European Centre for Medium Range weather Forecast- Centro Europeo
de Predicción a Medio Plazo) se creó en 1975 por países europeos, para crear un centro
especializado en predicciones a medio plazo. El modelo que utiliza es considerado como el mejor
modelo global de los existentes. El modelo corre, se actualiza, cada 12 horas, con dos
actualizaciones a las 00 y a las 12 h. UTC. En AEMET se utiliza en la predicción operativa tanto
de corto plazo como de medio plazo.
(1)Horario UTC es horario universal, no GMT. En España es horario UTC + 1 en invierno y UTC + 2 en verano
Modelo HIRLAM (High Resolution Limited Area Model) es un modelo hidrostático de área
limitada que, como se ha mencionado anteriormente, tiene dos versiones. El modelo HARMONIE
18
es un modelo no hidrostático, destinado a la predicción operacional a escalas del orden del
kilómetro de resolución. Ha sido desarrollado por Météo-France y ALADIN, en colaboración con
el grupo HIRLAM y el Centro Europeo. Para asimilación de datos a escala de pocos kilómetros,
se incorporan, además de las observaciones convencionales, datos de satélites, radares,
observaciones GPS y datos de aviones, entre otras. La dinámica No-Hidrostática es la del modelo
ALADIN, y permite elegir diferentes configuraciones para la física. En AEMET se utiliza la
configuración AROME (Modelo Operativo en Météo-France), diseñada para escalas en las que
el modelo resuelve la convección. Gracias a este nuevo modelo, las predicciones locales han
mejorado mucho.
Todos los estados tienen organismos oficiales que prestan servicios meteorológicos y
cada uno de ellos utiliza su propio modelo. Como ejemplo está el ICON (modelo global de la
oficina alemana Deutscher Wetterdienst-DWD), cuya peculiaridad se basa en la estructura
reticular, que es un icosaedro colocado en el mundo. La celosía triangular ofrece la ventaja de
una variabilidad muy baja en el área de los elementos de la celosía. MeteoSwiss utiliza el modelo
alpino COSMO ya que Suiza tiene una orografía particular, muy montañosa, que influye bastante
en el clima. Por este motivo utiliza modelos a pequeña escala, con un tamaño de malla más
pequeño, ya que los modelos globales, de malla más gruesa, no sirven.
La AEMET muestran los mapas previstos de los modelos numéricos HARMONIE-AROME
y CEPPM del ECMWF. En el modelo HARMONIE-AROME se muestran valores de presión, viento,
temperatura, nubosidad, rachas máximas en la hora anterior y precipitación acumulada. En el
modelo CEPPM parámetros de presión en superficie y geopotencial de 500 hPa para tres zonas
del planeta: Atlántico Norte, hemisferio norte y hemisferio sur.
2 . 5 . In t er pre t ac i ón de m apas de l t i em po:
Los mapas de predicción del tiempo son una representación gráfica de las condiciones
meteorológicas que resuelven los modelos numéricos en una zona determinada del planeta y
para un determinado alcance de predicción. Tienen como principal finalidad informar del tiempo
previsto de forma rápida, mostrando la evolución de las variables meteorológicas significativas
como temperatura, precipitación, viento, etc. En los mapas del tiempo normalmente se
representan gráficamente las variables meteorológicas mediante isolíneas, que son líneas que
conectan los puntos de la variable de igual valor.
La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire que forma la atmósfera sobre la
superficie terrestre, y se mide en milibares (Mb). La presión atmosférica y la altura son
inversamente proporcionales. En las zonas próximas a la superficie terrestre la presión es mayor,
y a medida que vamos ascendiendo, disminuye.
19
La presión atmosférica se representa en los llamados mapas de superficie. La presión es
una de las variables que más información nos ofrece para conocer una situación meteorológica.
Sus valores sobre la superficie terrestre se representan mediante mapas de isobaras, con
centros de baja presión (borrascas) y centros de alta presión (anticiclones). Las isobaras son las
líneas que unen puntos de igual presión. Nos informan sobre la intensidad del viento y de su
procedencia. Intensidad del viento: porque cuanto más próximas estén las isobaras, mayor
intensidad del viento se espera. Procedencia: puede saberse si va a llegar aire frío del Polo o
cálido del desierto, húmedo del océano, o seco del continente.
Los centros de presión en un mapa de superficie son los anticiclones y las borrascas:
- Anticiclón (representado en un mapa con una “A”): es una zona del mapa en la que la
presión es más alta que a su alrededor. La estabilidad atmosférica es alta, puesto que el
movimiento del aire es descendente evitando la formación de nubosidad, y difícilmente lloverá.
En el hemisferio norte, en un anticiclón, el viento gira aproximadamente siguiendo las isobaras
en sentido de las agujas del reloj (sentido horario), con tendencia a alejarse de su centro.
- Baja presión o depresión (representado en un mapa con una “B”) zonas del mapa
donde la presión alcanzan sus valores mínimos. En estas zonas habrá mayor inestabilidad y si
se dan otra serie de condiciones podría llover fácilmente. Cuando una zona de bajas presiones
va acompañada de tiempo muy lluvioso y con viento intenso podemos llamarla borrasca. En el
hemisferio norte, en una depresión, el viento gira en sentido contrario al de las agujas del reloj
(sentido antihorario), con tendencia a dirigirse hacia su centro.
Fuente: AEMET
En los mapas de superficie también se representan los frentes, mediante triángulos o
semicírculos, unidos por una línea que se prolonga a lo largo de toda su extensión geográfica.
Los frentes son zonas de gran inestabilidad atmosférica coincidente con la separación entre dos
masas de aire que se encuentran a distintas temperaturas. El frente frío es la masa de aire frío
20
que llega a una zona donde la temperatura es más alta. Se representa mediante pequeños
triángulos. El frente cálido es cuando la masa de aire que se traslada está a una temperatura
más alta que la de la zona a la que llega. Se representa mediante semicírculos.
Otro tipo de mapas utilizados son los mapas del tiempo en altura, los llamados mapas de
isohipsas o de altura del geopotencial. Las isohipsas son líneas que unen puntos situados a
la misma altura geopotencial para un cierto nivel de presión. Por ejemplo, en el mapa de 500 hPa
se representan las alturas geopotenciales (unidas por isohipsas) de la superficie de presión de
500 hPa; en este mapa, también se representa la temperatura en esa superficie de presión, que
se encuentra a una altura de unos 5500 metros aproximadamente sobre el suelo. Otro ejemplo,
es el mapa de 850 hPa, donde se representan las alturas geopotenciales de la superficie de
presión de 850 hPa y su temperatura, superficie que se encuentra a unos 1500 metros
aproximadamente sobre el suelo.
Fuente: AEMET- Nivel 500 hPa-Parámetro: temperatura y geopotencial
A finales del siglo XX coincidieron tres elementos que hicieron posible la predicción
meteorológica actual:
los avances en la ciencia meteorológica, incluyendo la modelización del
sistema global de la Tierra
la innovación en la observación de la atmósfera, de los océanos y de la
superficie terrestre
una revolución en la informática
21
3 . - Par te 2 : L A CONTAM I N ACI Ó N EN L AS GR ANDES URBES:
3 . 1 . Los contami nantes:
La contaminación es la introducción de sustancias u otros elementos físicos en un medio
que provocan que éste sea inseguro o no apto para su uso. El medio puede ser un ecosistema,
un medio físico o un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química, energía, ...
La contaminación atmosférica es “La presencia en la atmósfera de materias, sustancias
o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o la salud de
las personas, el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza” (art 3-Ley 34/2017, de
15 de noviembre)
Hay diferentes formas de clasificar a las sustancias contaminantes. Atendiendo a su
origen pueden ser naturales o artificiales. La contaminación artificial tiene su origen en la
actividad humana o contaminación antropogénica. Según su estado físico: gases y vapores o
bien partículas sólidas. Según su naturaleza pueden ser físicos, químicos y biológicos. Según su
formación: pueden ser contaminantes primarios, que son los que se emiten directamente a la
atmósfera, y proceden directamente de las fuentes de emisión; y contaminantes secundarios,
que se originan en la atmósfera como resultado de las reacciones químicas entre los
contaminantes primarios. Entre los principales gases contaminantes de la atmósfera se pueden
citar a:
• CFC (clorofluorocarburos) y similares: tienen efectos potencialmente negativos ya que
contribuyen a la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera y a incrementar el
efecto invernadero. Se utilizan en los sistemas de refrigeración y de climatización por su
poder conductor, son liberados a la atmósfera en el momento de la destrucción de los
aparatos viejos. Cuando se usan como aerosol, una parte se libera en cada utilización.
Este tipo de productos están actualmente prohibidos, pero sus efectos contaminantes
permanecerán durante largo tiempo debido a su largo ciclo de vida en la atmosfera.
• Monóxido de carbono: es muy peligroso para las personas y los animales, se fija en la
hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxígeno en el organismo. Además,
es inodoro, se diluye muy fácilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su
concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal. Se produce por una combustión
incompleta del carbono y de los hidrocarburos. Los motores de combustión interna de los
automóviles emiten monóxido de carbono a la atmósfera por lo que en las áreas muy
urbanizadas suele haber una concentración excesiva de este gas con tasas peligrosas
para la salud de las personas.
22
• Dióxido de carbono: La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de
forma constante debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía y es
teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento
de la temperatura de la Tierra –efecto invernadero. La paleoclimatología ha demostrado
la relación directa entre la mayor presencia de CO2 en la atmósfera y el aumento de
temperatura experimentado en diferentes climas acaecidos en la Tierra. Por tanto, el CO2
está relacionado directamente con el aumento del efecto invernadero y del calentamiento
global.
Las siguientes gráficas calcadas una de la otra muestra la contaminación de fondo de
CO2 medida en los dos más importantes observatorios del mundo, el de Mauna Loa en
Hawái, situado a 3400 metros de altitud, y el de Izaña en la isla de Tenerife, situado a
2400 metros sobre el nivel del mar; ambos observatorios muy alejados de las fuentes de
contaminación.
• Monóxido de nitrógeno, Óxido de nitrógeno. es un gas incoloro y poco soluble en agua
que se produce por la quema de combustibles fósiles, se produce por el transporte y la
industria. Se oxida muy rápidamente convirtiéndose en dióxido de nitrógeno (NO2) y
posteriormente en ácido nítrico (HNO3) produciendo así lluvia ácida o efecto invernadero.
• Dióxido de azufre: La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es
la combustión del carbón que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustión del
azufre, se oxida y forma ácido sulfúrico (H2SO4) componente de la lluvia ácida. La lluvia
ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el
dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman
carbón o aceite. Los contaminantes que pueden formar la lluvia ácida pueden recorrer
grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse
23
con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se
vuelven ácidos al combinarse con dichos gases residuales. El SO2 también ataca a los
materiales de construcción que suelen estar formados por minerales carbonatados, como
la piedra caliza o el mármol, formando sustancias solubles en el agua y afectando a la
integridad y la vida de los edificios o esculturas.
• Metano: el metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se
descompone en condiciones en que hay escasez de oxígeno. También se produce en los
procesos de la digestión y defecación de los animales herbívoros. Es un gas de efecto
invernadero ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera.
• Ozono: el ozono O3 es un constituyente natural de la atmósfera y es considerado un
contaminante cuando se encuentra en las capas más bajas de ella (troposfera). Las
plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeñas de ozono.
El hombre también causándole irritación de las fosas nasales y garganta, así como
sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores.
3 . 2 . Concent r ac i ón y d i sper s ión de con taminant es:
El proceso de contaminación atmosférica se inicia por la emisión al aire de contaminantes
desde distintas fuentes naturales y artificiales. El nivel de emisión es la velocidad a que es emitido
por la fuente (masa contaminante / tiempo) Una vez en la atmósfera estos contaminantes se van
dispersando en la misma y son transportados a otras zonas por acción de los vientos dominantes.
La inmisión es la cantidad de contaminante por unidad de volumen en el medio después de ser
transportado y difundido por la atmósfera. (masa contaminante/m3 de aire)
Cuando hablamos de contaminación atmosférica hay dos cuestiones a tomar en cuenta:
la concentración y dispersión de contaminantes. La concentración se refiere a la cantidad de
un producto o una sustancia química presente en una unidad de aire, una unidad de cualquier
otro medio, o bien en unidades relativas como partes por mil o por millón. Se expresa en el caso
de las partículas en microgramos por metro cúbico (mg/m3) y en el caso de los gases en partes
por millón (ppm). Las autoridades establecen un máximo de contaminante atmosférico para
proteger la salud humana y el medio ambiente y es necesario vigilar la atmósfera y el aire que
respiramos para no sobrepasar ese nivel máximo.
La dispersión es la difusión del contaminante ocupando todo su medio incluido el
transporte de los contaminantes por el viento desde las fuentes a otros lugares (otros países,
otros continentes), por esto se encuentran en lugares alejados de sus fuentes de emisión. En la
dispersión de contaminantes tanto en la vertical, a través de las corrientes convectivas, como en
24
la horizontal a través de los vientos dominantes, tienen que ver las condiciones meteorológicas
en cada momento. Es necesaria la aplicación de modelos meteorológicos para estudiar la
dispersión de contaminantes y la contaminación atmosférica.
A NIVEL GLOBAL, podemos distinguir los dos tipos de movimientos:
- movimientos horizontales, que dependen de la variación de la presión atmosférica sobre
la superficie terrestre. Las células horizontales transportan hacia el polo la mayor parte
del calor, ayudadas por los ciclones y anticiclones de la superficie terrestre.
- movimientos verticales, según el modelo de la denominada célula de Hadley, en las
latitudes bajas se produce un transporte vertical del calor, a través de los cumulonimbos
que se producen en la zona ecuatorial. además hay una célula similar a nivel polar y otras
intermedias (células de Ferrel)
A NIVEL LOCAL, se puede decir que en general los principales factores que influyen en la
concentración y dispersión de contaminantes son el viento y la precipitación como factores
dispersantes y la estabilidad atmosférica como factor concentrante.
La estabilidad atmosférica afecta negativamente al transporte y a la dispersión de los
contaminantes en el aire, mientras que las condiciones atmosféricas inestables afectan
positivamente a la dispersión de contaminantes. El calentamiento diurno favorece la convección
y el intercambio con el aire de capas superiores.
Cuando el aire más frío se asienta sobre el suelo, mientras que el aire más caliente se
encuentra en los estratos inmediatos superiores se crean condiciones atmosféricas estables, y
no se produce la mezcla vertical. Este fenómeno llamado inversión térmica frena la dispersión
vertical de los contaminantes, y es característico de las largas noches de invierno en situaciones
anticiclónicas con cielos despejados, que luego durante el corto día el calentamiento diurno no
es capaz de romper. Se produce una especie de tapadera a baja altura que actúa de tapón
térmico.
Con todos los datos anteriores se puede construir un MODELO MATEMÁTICO que simula
la dispersión y el transporte y que proporcionan una estimación de la concentración de un
contaminante. Existen tres tipos de modelos de concentración: Todos los modelos se basan en
balances de materia en un elemento de volumen o celda.
1) los de celda fija, se utilizan para las ciudades. Obtiene estimaciones sobre la
concentración de un contaminante y efectos en una superficie limitada.
2) los modelos combinados o de celda múltiple, tiene en cuenta las emisiones presentes y
las concentraciones que más tarde permitirán determinar la estabilidad o inestabilidad del
aire, el cual será evaluado a partir de celdas, como dice su nombre.
3) Modelo gaussiano: se aplica a una fuente puntual (chimenea), pero puede ser
25
modificado para considerar fuentes lineales (carretera, motores), o fuentes superficiales
(que se modelen con un gran número de fuentes puntuales. Este modelo es el más
utilizado, utiliza la ecuación de distribución gaussiana, que emplea cálculos relativamente
simples.
La mayor parte de los contaminantes se difunden en la parte baja de la troposfera, donde
interactúan entre sí y con los demás compuestos presentes, antes de su deposición. Otros
ascienden a alturas considerables y son transportados hasta lugares muy alejados del foco
emisor. Un tercer grupo, más reducido, puede llegar a traspasar la tropopausa e introducirse en
la estratosfera.
Los contaminantes que se difunden en la parte baja de la troposfera presentan un ciclo
de emisión-deposición que se puede resumir en tres etapas:
1. Mezcla de contaminantes. Una vez emitidos los compuestos químicos
(contaminantes primarios), se mezclan en los primeros kilómetros de la troposfera,
donde se desplazan libremente, se incorporación a las masas circulantes de aire
y se distribuyen de forma homogénea, lo que favorece las transformaciones
químicas.
2. Procesos químicos y fotoquímicos. En estos procesos participan los
contaminantes que pueden generar nuevos compuestos (contaminantes
secundarios), cuyas propiedades son, por lo general, muy diferentes de las de sus
precursores.
3. Deposición. Los contaminantes, transformados o no, retornan a la superficie
terrestre, donde se incorporan a los océanos y al suelo.
En las áreas continentales se encuentran los focos emisores, mientras que los océanos,
por su extensión, son los principales depósitos de retorno. Este retorno sucede por deposición
húmeda (los contaminantes retornan a través de la lluvia, la nieve la niebla o el rocío) o, en menor
medida, por deposición seca (debida a fenómenos gravitacionales y de adsorción).
3 . 3 . Est ac iones de medida . Redes de medida:
Las estaciones de medida son puntos de medición de los principales contaminantes, para
conocer la calidad del aire de un determinado lugar. Los sensores que suelen portar son
termómetro, anemómetro, higrómetro, barómetro, pluviómetro y sensores específicos de
detectores de contaminantes. En España, los Ayuntamientos y las Comunidades Autónomas
tienen la responsabilidad medioambiental para disponer de redes de medida de contaminantes.
Especialmente los ayuntamientos son los encargados de medir la contaminación urbana.
26
En noviembre de 2017, la Agencia Europea de Medio Ambiente (A. E .M. A. ) y la
Comisión Europea pone en marcha el Índice de calidad del aire (EAQI-Europea Air Quality
Index) que permite conocer la calidad del aire en ciudades y regiones de Europa de un modo
comparable. Se obtiene de las mediciones llevadas a cabo en más de 2.000 estaciones de
medición de la calidad del aire de toda Europa. Se toman en cuenta cinco contaminantes clave
que son perjudiciales para la salud de las personas y el medioambiente:
- partículas en suspensión (PM2,5 y PM10)
- ozono troposférico (O3)
- dióxido de nitrógeno (NO2)
- dióxido de azufre (SO2)
Se establecen 5 niveles de CAQI en función de la densidad de contaminante clave:
Nombre cualitativo
Índice o subíndice Densidad de contaminantes (por hora) en μg / m 3
NO 2 PM 10 O 3 PM 2.5 (opcional)
Muy bajo 0–25 0–50 0–25 0–60 0-15
Bajo 25–50 50–100 25–50 60–120 15-30
Medio 50–75 100–200 50–90 120–180 30–55
Alto 75–100 200–400 90–180 180–240 55–110
Muy alto > 100 > 400 > 180 > 240 > 110
Los valores y mapas de CAQI que se actualizan con frecuencia Y se muestran en
ww.airqualitynow.eu y en otros sitios web.
El control de la calidad del aire en la Comunidad de Madrid se lleva a cabo a través de la
Red de Calidad del Aire. Mide los niveles de inmisión, es decir, el control de las emisiones a la
atmósfera, así como la concentración de los contaminantes en el aire. La red se creó en 1986 y
se ha ido ampliando. La finalidad principal es registrar los niveles de concentración de los
principales contaminantes atmosféricos, de forma que se puedan definir los niveles de calidad
del aire y hacer recomendaciones. Entre sus objetivos están informar a los ciudadanos del estado
de la calidad del aire, localizar las zonas con mayores problemas de contaminación, conocer la
evolución de la contaminación atmosférica en el conjunto del territorio de la Comunidad y a lo
largo del tiempo, cumplir con las Directivas europeas en materia de protección del aire
atmosférico y posibles planes de actuación a poner en marcha en caso de superación de dichos
niveles.
La Red de Calidad del Aire está formada por 23 estaciones automáticas fijas y un
27
laboratorio de referencia móvil. Las estaciones fijas están clasificadas en dos subredes:
estaciones para la protección de la salud humana (20 estaciones) y estaciones para la protección
de ecosistemas (3 estaciones) Todas las estaciones están situadas fuera del municipio de Madrid.
El territorio de la Comunidad de Madrid se ha zonificado, es decir, se ha dividido y clasificado en
áreas con características similares en cuanto a calidad del aire se refiere. La Comunidad se ha
dividido en siete zonas homogéneas, con características medioambientales similares según
factores como densidad de población, crecimiento industrial, usos del suelo, orografía, etc.
siguiendo las indicaciones marcadas en la Directiva Marco sobre calidad del aire ambiente. En
las estaciones se analizan los siguientes contaminantes: Dióxido de azufre – SO2, Dióxido de
nitrógeno y óxidos de nitrógeno – NO2 y NOx, Partículas en suspensión – PM10, Partículas en
suspensión – PM 2,5, Plomo (Pb), Monóxido de carbono – CO, Benceno – C6H6, Ozono – O3,
Arsénico, Cadmio, Níquel y Benzo(a)pireno
El Ayuntamiento de Madrid en 1978 creó la red de vigilancia y control, debido a un
episodio importante de contaminación. Desde entonces, la red ha sido ampliada y modificada –
tanto en el número de estaciones remotas como en el de sensores para medir distintos
contaminantes– para irse adecuando a las cada vez más estrictas normas europeas. El Sistema
Integral de la Calidad del Aire en el municipio de Madrid es un dispositivo de vigilancia y control
de la contaminación atmosférica que consta de 3 subsistemas:
- vigilancia: mide los niveles de contaminación
- sistema de predicción: realiza predicciones a corto plazo
- sistema de información: informa a la población
❖ Sistema de vigilancia: mide los niveles de contaminación. Está formado por 24 estaciones
remotas automáticas y equipos manuales. Son los puntos en los que se recoge la
información y están dotadas con los analizadores necesarios para la medida de niveles
de gases y de partículas. Las estaciones remotas automáticas pueden ser: urbanas, de
tráfico y suburbanas.
Las estaciones manuales cuentan con equipos manuales para la determinación
de algunos parámetros: analizador de Dióxido de azufre, de monóxido de carbono, de
ozono, de óxido de nitrógeno, de partículas en suspensión, de hidrocarburos, de BTX,
sensor de radiación ultravioleta y también con aparatos meteorológicos (sensor de
dirección y velocidad de viento, sensor de temperatura, sensor de humedad relativa,
sensor de presión atmosférica, sensor de radiación solar, sensor de precipitación ) La
información recogida desde las estaciones remotas se envía a un centro de CONTROL,
donde se incorporan a una base de datos y se validan para su publicación. En momentos
de medición específicos se utilizan unidades móviles de medición.
28
❖ Sistema de predicción: se puso en marcha en 2002. Hace una predicción de la calidad
de los contaminantes gaseosos para las 24 horas siguientes. El modelo de predicción
que utiliza desde 2006 es el sistema SERENA (Sistema Estadístico de predicción por
Redes Neuronales de la calidad del Aire) que está basado en un modelo estadístico no-
físico de predicción, que permite estimar la evolución de cuatro contaminantes gaseosos
en las estaciones remotas del Sistema de Vigilancia: el ozono, los óxidos de nitrógeno, el
dióxido de nitrógeno y las partículas. Funciona integrando cada hora los datos de inmisión
de las estaciones de la Red de Vigilancia y predice las medidas de concentraciones de
estos contaminantes durante las 24 horas siguientes, con una resolución de una hora.
Esta herramienta permite conocer la tendencia inmediata de los niveles de contaminación
en casos de superación de los umbrales de información al público y de alerta.
En la ciudad de Madrid no se ha llegado al nivel de alerta, pero si que se han
superado los valores límites para el dióxido de nitrógeno en varias de las estaciones de
la red. Los niveles altos se han debido sobre todo a las emisiones del tráfico unidas a
condiciones meteorológicas especialmente adversas.
El 8 de octubre de 2018 ha entrado en vigor el “Protocolo de actuación para
episodios de contaminación por dióxido de nitrógeno”. Una vez se haya superado o
se prevea superar alguno de los niveles citados, y si la previsión meteorológica es
desfavorable, se considerará iniciado un episodio de contaminación y se aplicará el
protocolo.
Define un episodio de contaminación como el periodo durante el cual existe una
situación meteorológica desfavorable y el nivel registrado o previsto por el Sistema
Integral de Vigilancia, Predicción e Información de la Calidad del Aire del Ayuntamiento
de Madrid supera, o existe riesgo o una alta probabilidad de que supere, los niveles de
actuación definidos (preaviso, aviso o alerta)
Una situación meteorológica desfavorable, en lo que a contaminación atmosférica
se refiere, es aquella en que la atmósfera de la ciudad no permite una correcta ventilación
debido a una situación de estabilidad. La fuente de información para prever estas
situaciones son las predicciones oficiales de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).
❖ Sistema de información: permite conocer a los ciudadanos el estado de la calidad del aire
en Madrid. Se les informa mediante web, móvil, pantallas públicas, prensa, etc. Se puede
medir el índice de calidad del aire. Es un valor situado entre 0 y >150 de modo que cuanto
mayor sea el índice, peor será la calidad del aire. El valor del índice 0 corresponderá a
una concentración nula de contaminante, y el valor 100 estará asociado al valor límite
29
fijado, a partir del cual habría que informar a la población por protección de la salud. Los
contaminantes que se utilizan para calcular el índice de calidad son las partículas en
suspensión, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono y ozono. Para
cada uno de estos contaminantes se establece un índice parcial, se toma el peor valor de
los cinco para definir el índice global y, por lo tanto, la calidad del aire en el municipio de
Madrid.
3 . 4 . Vis i ón de f u tur o . Perspect ivas y re t os par a a f r ont ar l a
con taminac i ón:
La contaminación ambiental constituye un factor de riesgo para la salud muy importante
en todo el mundo. Con la llegada de la revolución industrial empieza a crecer de manera
desorbitada unido a los procesos de industrialización y de urbanización. A finales del siglo XIX y
en el siglo XX ya se constatan episodios importantes de contaminación: caso de Londres (por el
uso del carbón en las calefacciones produciendo defunciones y efectos en las vías respiratorias),
valle del Mosela (por inversión térmica se cubrió el cielo por una densa niebla, mucha industria
metalúrgica en la zona), el caso de Bilbao aquí en España, entre los años 20 y 70 (con mucha
concentración industrial, tuvo graves problemas de contaminación)
Los gobiernos tuvieron que favorecer el desarrollo económico y social pero también poner
en marcha leyes que protegieran el medio ambiente. A nivel internacional se empezaron a crear
protocolos a los que se unían los países: el Convenio de Ginebra de 1979 sobre Contaminación
Atmosférica Transfronteriza a Larga Distancia (CLRTAP), el Convenio de Estocolmo sobre
Contaminantes Orgánicos Persistentes, 2001 o el Protocolo de Kioto, de 1992. La contaminación
atmosférica también ha sido una de las preocupaciones de la Unión Europea desde finales de
los años setenta, que ha desarrollado Directivas en esta materia. En España también las leyes
se han ido modernizando, para adaptarlas a la normativa europea: Ley 34/2007, 15 de noviembre,
de calidad del aire y protección de la atmósfera; Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo
a la mejora de la calidad del aire; Real Decreto 39/2017, de 27 de enero, que modifica el anterior
y prevé la aprobación de un Índice Nacional de Calidad del Aire.
La aplicación de las medidas señaladas en las leyes ha traído mejoras en la calidad del
aire, han permitido fijar objetivos de calidad y de limitación de emisiones, reducir la contaminación
de fuentes fijas y móviles, mejorar la calidad ambiental de los combustibles y abordar problemas
como la lluvia ácida o el ozono troposférico entre otros. Se ha avanzado en la protección
atmosférica de la capa de ozono y en la integración de estas cuestiones en otras áreas como la
energética o el transporte.
Pero la contaminación atmosférica continúa siendo un desafío para los gobiernos de
30
España y Europa. Los estudios confirman que si no se adoptan medidas los problemas
continuarán y aumentarán en el futuro, especialmente en los núcleos urbanos. El aire
contaminado, resultado del consumo elevado, tráfico, acondicionamiento e industria, tiene
consecuencias nocivas para la salud. A nivel global el cambio climático está teniendo ya sus
consecuencias, produciendo fenómenos meteorológicos extraordinarios difíciles de prever en su
magnitud. Por ello es importante:
● la ANTICIPACIÓN O PREDICCIÓN para evitar graves catástrofes con pérdida de
vidas humanas y desastres naturales irreparables
● la PREVENCIÓN, CONCIENCIACIÓN DE LA POBLACIÓN, DESARROLLO
SOSTENIBLE Y CUIDADO DEL PLANETA para evitar la desertización
Tanto a nivel global como a nivel local es preciso tomar medidas:
- articulación legal que respalde las medidas que se tomen
- investigación en energías limpias, alternativas a la combustión
- modificación de hábitos de consumo: reciclaje, reducir los desechos, fomentar la movilidad sostenible
- sensibilización a la población
4 . - APL I CACI ÓN PR ÁC TI C A:
La relación entre meteorología y contaminación se confirma con lo sucedido el
pasado otoño de 2017 en Madrid cuando se produjeron al menos cinco episodios de
contaminación por Dióxido de Nitrógeno (NO2), entre finales de septiembre y principios de
diciembre. Las condiciones atmosféricas de alta estabilidad contribuyeron a ello y el
Ayuntamiento tuvo que activar el Protocolo por alta contaminación.
La ciudad de Madrid se encuentra dividida en 5 zonas y se establecen tres niveles de
actuación en función de las concentraciones de dióxido de nitrógeno que se registren cada zona.
▪ PREAVISO: cuando en dos estaciones cualesquiera de una misma zona se superan los
180 microgramos/m3 durante dos horas consecutivas.
▪ AVISO: cuando en dos estaciones cualesquiera de una misma zona se superan los 200
microgramos/m3 durante dos horas consecutivas.
▪ ALERTA: cuando en tres estaciones cualesquiera de una misma zona (o dos si se trata
de la zona 4) se superan los 400 microgramos/m3 durante tres horas consecutivas.
31
Se inicia un episodio de contaminación cuando coinciden dos elementos:
- Se alcanza alguno de los niveles citados: preaviso, aviso o alerta
- La previsión meteorológica es desfavorable: la atmósfera de la ciudad no permite una co-
rrecta ventilación debido a una situación de estabilidad siendo la fuente de información las
predicciones oficiales de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET)
El protocolo establece 4 escenarios posibles:
ESCENARIO 1: 1 día con superación del nivel de preaviso
ESCENARIO 2: 2 días consecutivos con superación del nivel de preaviso o 1 día con supera-
ción del nivel de aviso
ESCENARIO 3: 2 días consecutivos con superación del nivel de aviso
ESCENARIO 4: días consecutivos de nivel de aviso o 1 día de nivel de alerta
Uno de los episodios de contaminación mencionados antes se produjo entre los días 23
y 28 de octubre de 2017. El Ayuntamiento activó el escenario 2 por
Superación de los niveles establecidos: preaviso/aviso en zona 1 y zona 3
Condiciones meteorológicas desfavorables
Las siguientes gráficas muestran los valores recogidos en algunas estaciones de la zona
1 que superaron los niveles de contaminación establecidos.
167
258 246
292254 239
156
205 192
20:00 21:00 22:00
0
50
100
150
200
250
300
350
Horas
Va
lore
s h
ora
rio
s e
n µ
g/m
3
23 de octubre-valores en zona 1
Escuelas Aguirre Ramon y Cajal Cuatro Caminos
32
En los datos publicados por el ayuntamiento de Madrid se recoge que el tiempo en octubre
fue seco (S) en cuanto a precipitaciones y extremadamente cálido (EC), en cuanto a temperatura.
Las condiciones atmosféricas desfavorables han de venir de la predicción de la AEMET,
quien publica en su boletín que “El mes de octubre de 2017 ha presentado un carácter
extremadamente cálido para el conjunto del territorio nacional, con una temperatura media sobre
España de 18,5 º C, valor que queda 2,6 º C por encima de la media de este mes (periodo de
referencia: 1981-2010). Se ha tratado del segundo octubre más cálido desde 1965, por detrás
tan solo de octubre de 2014, en el que la temperatura media fue 0,2 º C superior. Se ha tratado
21:00 22:00 23:00
0
50
100
150
200
250
300
Horas
Va
lore
s h
ora
rio
s e
n µ
g/m
3
24 de octubre-valores zona 1
Escuelas Aguirre Ramon y Cajal Cuatro Caminos
173
349333
266281
310285
241221 211 211 204
142
230 229
163162
200
239
161
20:00 21:00 22:00 23:00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Horas
Valo
res h
ora
rios e
n µ
g/m
3
26 de octubre-valores en zonas 1 y 3
Zona 1-Escuelas Aguirre Zona 1-Ramon y Cajal Zona 1-Castellana
Zona 3-Arturo Soria Zona 3-Sanchinarro
33
también, por tanto, del segundo mes de octubre más cálido en lo que llevamos de siglo XXI.
Octubre ha sido en su conjunto muy seco, con una precipitación media sobre España de
26 mm, lo que supone tan sólo el 33% de la media de este mes que es de 78 mm (Periodo de
Referencia 1981-2010). Aunque al menos en cinco años desde 1965 se han producido octubres
con precipitaciones inferiores al actual, sin embargo, este octubre sería el más seco en lo que
llevamos de siglo XXI.
El Ayuntamiento de Madrid activó el escenario 2, que incluye las siguientes medidas:
Medidas Informativas a la población, redes sociales, paneles tráfico, en transporte
público, información recomendaciones sanitarias a la población …
Reducción de la velocidad a 70 km/h en la M‐30 y accesos
Prohibición del estacionamiento de vehículos en las plazas y horario del Servicio de
Estacionamiento Regulado (SER) en el interior de la M‐30
Medidas de Promoción del Transporte Público.
Si tomamos los datos publicados en los boletines del Ayuntamiento desde septiembre de
2017 a septiembre 2018 se confirma que los niveles de dióxido de nitrógeno NO2 fueron
preocupantes en el período septiembre-diciembre 2017, pues superaron el límite permitido (>301
µg/m3 ) y en otros tres meses de este período se situaron en un nivel deficiente. Coincide que
en estos meses las temperaturas fueron cálidas y el carácter pluviométrico del mes muy seco.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Meses
Va
lore
s m
áx
imo
s h
ora
rio
s
Madrid- Niveles de Dióxido de nitrógeno NO2(Período Septiembre2017- Agosto 2018)
34
AÑO 2017 AÑO 2018
sep oct nov dic ene feb mar abr may jun jul ago
Ozono-O3 Valores máximos horarios
163
140
108
91
100
101
108
133
139
195
163
188
Dióxido de nitrógeno NO2 Valores máximos horarios
347
349
341
311
276
102
144
168
150
184
199
239
Partículas PM10 Valores máx. día
51 52 54 60 48 37 25 58 28 56 52 91
Temperatura Carácter térmico mes
C EC C N C MF MF N N N N EC
Precipitación MS S MS N H MH EH MH H N MS MS
Carácter termométrico del mes: “Muy Frío” (MF), “Frío” (F), “Normal” (N), “Cálido” (C) o “Muy Cálido” (MC), según los quintiles de las
temperaturas mensuales medias del periodo 1981/2010. (Extremadamente frío (EF) o cálido (EC) cuando la temperatura está fuera
de su rango en dicho periodo
Carácter pluviométrico del mes: “Muy Seco” (MS), “Seco” (S), “Normal” (N), “Húmedo” (H) o “Muy Húmedo” (MH), según los quintiles
de las precipitaciones totales mensuales del periodo 1981/2010. (Extremadamente seco (ES) o Húmedo (EH) cuando la precipitación
está fuera de su rango en dicho periodo
En Madrid se superaron los valores límites para el dióxido de nitrógeno en varias de las
estaciones de la red. Los niveles altos se han debido sobre todo a las emisiones del tráfico unidas
a condiciones meteorológicas especialmente adversas.
O3 g/m3 NO2 µg/m3 PM10 µg/m3
Buena 0 ‐ 90 0 ‐ 100 0 ‐ 50
Admisible 90- 180 101- 200 51- 90
Deficiente 180- 240 201- 300 91- 150
Mala >240 >301 >150
Si analizamos el índice de la calidad del aire, en ese período, en general podemos ver
que la calidad del aire es “admisible”. Del total de días analizados (365) la calidad del aire es
admisible (72%), buena 48 días (13%), deficiente en 48 días (13%) y mala 8 días (2%).
Curiosamente esos 8 días de mala calidad del aire corresponden al otoño de 2017,
destacando el mes de octubre.
35
Índice calidad del aire
Año 2017 Año 2018
sep oct nov dic ene feb mar abr may jun jul ago Total
Buena 1 2 1 6 8 22 2 1 0 5 0 0 48
Admisible
23 14 17 18 15 5 29 29 31 23 30 27 261
Deficiente
5 11 10 6 8 1 0 0 0 2 1 4 48
Mala 1 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 8
Fuente: Boletines Ayuntamiento de Madrid
13%
72%
13%
2%
Indice calidad del aire(Período: Septiembre 2017- Agosto 2018)
Buena Admisible Deficiente Mala
“Madrid activa el nivel 2 de contaminación.
Este viernes no se podrá aparcar en el centro”
Ayuntamiento Madrid
✔@MADRID Por alto nivel de NO2 y meteorología desfavorable, este viernes escenario 2 #protocolocontaminación: no residentes no puede aparcar en SER.
10:26 - 12 oct. 2017
36
5 . - CO NCLUSIO NES:
Este trabajo plantea la hipótesis de que la contaminación que genera el tráfico rodado en
las grandes ciudades tiene graves consecuencias para la salud de sus habitantes y es una
preocupación para los responsables municipales que buscan soluciones para reducir los niveles
de contaminación. La finalidad era saber si se confirmaba o no dicha hipótesis.
Con los datos reales obtenidos tanto del Ayuntamiento como de la AEMET hemos podido
confirmarlo y ver además que hay una relación entre la contaminación atmosférica que se produjo
en Madrid en otoño de 2017 y el tiempo atmosférico en ese período.
La predicción del tiempo es algo que hay que tener en cuenta para tomar decisiones
cuando los niveles de contaminación son muy altos y superan los umbrales permitidos. Si los
pronósticos no son favorables, es decir, si el tiempo va a continuar estable, no se quitará la
contaminación y por ello los responsables municipales tendrán que tomas medidas para que no
siga aumentando.
Gracias a este trabajo hemos podido conocer cómo se hacen los pronósticos del tiempo,
qué sistema utilizan, cómo se hacen los mapas, tipos de mapas meteorológicos… y también
hemos estudiado los procesos de contaminación atmosférica y le damos mayor importancia
después de la investigación.
A nivel particular podemos decir que se han cumplido nuestras expectativas, hemos
podido descubrir lo que “esconde el mapa del tiempo”, ahora recibimos la información de otra
manera, tenemos mayor curiosidad, nos damos cuenta de la actualidad del tema y por otro lado
hemos tenido la gran oportunidad de visitar la AEMET, lo cual nos resultó muy interesante.
37
BIBLIOGR AFÍ A:
http://www.aemet.es
http://www.aemet.es/es/conocermas/archivo_documental_Arcimis
https://fjferrer.webs.ull.es/Apuntes3/Leccion03/parte_2_estabilidad_atmosfrica.html
https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/atmosfera/los-contaminantes-at-
mosfericos.asp
http://www.who.int/topics/air_pollution/es/
https://slideplayer.es/slide/10150642/
https://www.tiempo.com/ram/395862/variacion-la-altura-la-tropopausa-la-latitud-se-produce/
http://www.mambiente.munimadrid.es
http://www.madrid.org/calidaddelaire/
https://www.meteorologiaenred.com
http://museovirtual.csic.es/
https://www.muyhistoria.es
www.tiempo.com
www.wordreference.com
http://www.divulgameteo.es
https://www.eea.europa.eu/es/highlights/indice-europeo-de-calidad-del
https://www.airqualitynow.eu/es/about_indices_definition.php
https://www.tiempo.com/ram/344712/modelo-no-hidrostatico-parte-i/
https://www.dwd.de/DE/forschung/wettervorhersage/num_modellierung/01_num_vorhersage-
modelle/icon_beschreibung.html?nn=512942
HIRLAM (HIgh Resolution Limited Area Model)
UKMO (United Kingdom Model): modelo global de la Met Office
GME: modelo global de la oficina alemana Deutscher Wetterdienst
ECMWF (El modelo del Centro Europeo)
GEM: modelo global de la Oficina Canadiense de Meteorología
NOGAPS: modelo global de la Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Centers
MM5 Mesoscale Model 5
WRF Weather Research and Forecast Model
aLMo (Modelo Alpino) de MeteoSchweiz
https://www.mundocompresor.com/diccionario-tecnico/presion-atmosferica
https://conceptodefinicion.de/presion-atmosferica/
https://www.weather.gov/media/ajk/brochures/NumericalWeatherPrediction.pdf
http://meteolamatanza.es/modelos-numericos/
38
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_num%C3%A9rico_de_predicci%C3%B3n_meteo-
rol%C3%B3gica
https://www.weather.gov/media/ajk/brochures/NumericalWeatherPrediction.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_weather_prediction
http://www.theweatherprediction.com/habyhints3/733/
http://glossary.ametsoc.org/wiki/Macroscale
https://learning.uonbi.ac.ke/courses/SMR102/scormPackages/path_2/lecture_1_ma-
cro_scale_mesoscale_and_microscale_motions.html
https://gara.naiz.eus/paperezkoa/20100917/220970/es/Escalas-meteorologicas
http://meteobasica.blogspot.com/2010/12/circulacion-de-la-atmosfera.html
https://www.ingeciv.com/que-es-un-modelo-gcm-modelos-de-circulacion-general/
https://www.tethys.cat/antics/num02/articles/art0205esp.htm
http://blog.meteoclim.com/como-se-realizan-las-predicciones-meteorologicas
http://blog.meteoclim.com/category/meteorologia-es
http://hirlam.org/
https://es.coursera.org/lecture/estrategiasparaganar-meteorologia/2-1-1-video-que-son-y-como-
se-generan-los-modelos-de-prediccion-FxX6i
http://tornado.sfsu.edu/geosciences/classes/e490/Determinism/determinism.html
http://www.specs-fp7.eu/sites/default/files/u1/SPECS_factsheet_Seasonal_Oct2014_final.pdf
http://www.proteccioncivil.es/catalogo/guiastecnicas/jornadas-tecnicas-informacion-pobla-
cion/presentaciones/p3.pdf
http://digital.csic.es/bitstream/10261/94455/1/prediccion%20metereologica.pdf
https://www.um.es/sabio/docs-cmsweb/materias-pau-bachillerato/tema_3_.pdf
http://extension.fcaglp.unlp.edu.ar/content/obs/descargas/Introduccion_a_la_Meteorologia_I.pdf
https://www.um.es/sabio/docs-cmsweb/materias-pau-bachillerato/tema_3_.pdf
www.meteorologiaenred.com/
Breve historia de la meteorología. Secretaría de Estado de Medio Ambiente AEMET-Manuel Pa-
lomares Calderón de la Barca. 2012
Breve historia de la Agencia estatal de Meteorología. Servicio Meteorológico español. Aemet.
2015.
Trabajo Fin de Grado en ingeniería Aeroespacial. Leonor Cuadrado Alarcón. Universidad de Se-
villa
Semana de la Ciencia y la Tecnología 2004
Protocolo contaminación Madrid 2016 y Madrid 2018
Tratado de la contaminación atmosférica: problemas, tratamiento y gestión. Mariano Seoane
Calvo. 2002.
39
ANEXO S:
“El sueño de Richardson”
Malla tridimensional que emplean los modelos de predicción numérica
Fuente: Japan Meteorological Agency
40
AEMET- Predicción- Modelos numéricos- Modelo HARMONIE AROME Península
Parámetro: temperatura. Parámetro: precipitación en 3 horas
Fuente: AEMET- Fecha: 30/10/2018 a las 16:00 h
Parámetro: viento Parámetro: presión
Fuente: AEMET-Fecha: 30/10/2018 a las 16:00 h
AEMET- Predicción- Modelos numéricos- Modelo CEPPM
CEPPM Atlántico norte-Parámetro: temperatura. Superficie y geopotencial 500 hPa
Fecha: 5 nov a las 13:00
41
CEPPM-Areas hemisféricas-Superficie y geopotencial 500 hPa
Fecha: 5 nov a las 13:00
SERVICIO DE ALERTAS
http://www.meteoalarm.eu/?areaname=&area=&ShowDate=&Country=&lang=ES METEOALARM: Servicio de alerta meteorológica en Europa
42
Fuente: AEMET- Meteoalerta
INVERSIÓN TÉRMICA
43
AEMET-Modelo predicción de dispersión de contaminantes-Modelo MOCAGE
Parámetro químico NO₂- Fecha: 05/11/2018 7:00 h
Estaciones de medida en la Comunidad de Madrid. Fuente: Comunidad de Madrid
44
Estaciones de medida Red Calidad del Aire
Fuente: Ayuntamiento de Madrid