Inferencia de Concentraciones en Superficie de O3 y NO2 a Partir de Columnas Troposféricas del Instrumento de Medición OMI para Colombia

Abstract

Presentamos un acercamiento a la inferencia de concentraciones a nivel superficial de Dióxido de Nitrógeno (NO2) sobre el territorio colombiano. A partir de una simulación con el modelo tridimensional global GEOS-Chem fue posible obtener columnas troposféricas y concentraciones simuladas a nivel superficial. Por otro lado el instrumento de medición OMI a bordo del satélite AURA, mide columnas troposféricas de NO2. Una relación entre los datos de la simulación con el modelo GEOS-Chem y la medición satelital de las columnas troposféricas OMI, permitió inferir concentraciones a nivel superficial de NO2. Promedios mensuales de concentración de NO2 inferidos entre las 12:00 y las 14:00 horas sobre el territorio colombiano, se encuentran en rangos entre 0,1 a 5 ppbv. Adicionalmente, se realizó una comparación de estos datos inferidos en superficie con respecto a mediciones en tierra de NO2, los cuales usan un analizador de quimioluminiscencia comercial con un convertidor de molibdeno, que típicamente sobrestima los valores de concentración. Se encontraron coeficientes de correlación de hasta 0,68. La concentración superficial NO2 es un indicador de calidad de aire y es un importante precursor en la formación de ozono troposférico, por lo cual la derivación de concentraciones superficiales a partir de mediciones satelitales, puede contribuir a evaluar el grado de exposición animal y vegetal, complementando las mediciones realizadas en tierra por las redes de calidad de aire. Por otro lado se han obtenido concentraciones a nivel superficial de ozono (O3) provenientes del modelo GEOS-Chem y se compararon con mediciones hechas en estaciones en tierra, encontrando importantes coeficientes de correlación de hasta 0,87. / Abstract. An approach to infer ground-level concentrations of Nitrogen Dioxide (NO2) over Colombia is presented. From a simulation with the global three-dimensional GEOS-Chem model was possible to get tropospheric columns and ground-level concentrations. On the other hand, the measurement instrument OMI aboard the satellite AURA, retrieved tropospheric columns of NO2. A relationship between the data from the simulation with the GEOS-Chem model and satellite measurements of OMI tropospheric column, allows us to infer the ground-level concentrations of NO2. Monthly average concentration of NO2 inferred between 12:00 to 14:00 hours on the colombian territory, are in ranges from 0.1 to 5 ppbv. Additionally, we made a comparison between these inferred data with NO2 concentrations measurements on the ground from a commercial chemiluminescence analyzer, which typically overestimates the concentration values. We found correlation coefficients up to 0,68. The surface concentration of NO2 is an indicator of air quality and is an important precursor in the formation of tropospheric ozone, thus the derivation of surface concentrations from satellite measurements, can help assess the degree of plant and animal exposure, complementing ground measurements made by the air quality networks. On the other hand, we have obtained ground-level concentrations of O3 from the GEOSChem model and compared with measurement made on ground monitoring stations, finding significant correlations up to 0.87.