Mark Purrington, científico principal del Servicio de Monitoreo Atmosférico de Copérnico (CAMS), explica cómo las columnas de polvo del Sahara provenientes de poderosas tormentas están siendo transportadas al sur de Europa y lo que esto significa para la calidad del aire, la visibilidad y el monitoreo atmosférico.
Grandes columnas de polvo del Sahara viajan regularmente miles de kilómetros desde el norte de África hasta Europa, dando forma a los cielos, la calidad del aire y las condiciones atmosféricas lejos de su origen. Estos fenómenos son monitoreados de cerca por los científicos porque el polvo mineral es una de las partículas más abundantes en el aire en la atmósfera y puede afectar todo, desde la visibilidad y la salud pública hasta los patrones climáticos y los procesos climáticos.
CAMS es operado por el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio (ECMWF) y proporciona pronósticos detallados y seguimiento de la composición atmosférica, incluido el polvo del desierto. Al combinar observaciones satelitales y modelos atmosféricos avanzados, CAMS rastrea cómo se levanta el polvo del desierto del Sahara y se transporta por todo el continente, ayudando a las autoridades e investigadores a comprender cuándo y dónde es probable que se produzcan impactos.
A medida que una nueva columna de polvo del Sahara se desarrolla y avanza hacia Europa, los científicos del CAMS están analizando su tamaño, trayectoria y posible impacto en toda la región. El científico principal de CAMS, Mark Purrington, habló con el editor en jefe de Innovation News Network, Jack Thomas, sobre cómo se forman estos fenómenos, cómo se pueden monitorear a largas distancias y qué pueden revelar sobre el movimiento de partículas a través de la atmósfera.
Mark hablará desde Budapest esta semana. Allí, los expertos y responsables políticos de CAMS se reunirán en el Taller de Usuarios de Políticas de CAMS para discutir el papel del monitoreo del aire en el apoyo a la gestión de la calidad del aire en toda Europa.
¿Qué está pasando ahora con este evento de polvo? ¿Cómo se compara con lo que vimos a finales de febrero?
Lo que estamos viendo actualmente está asociado a la tormenta Borasca, que la Agencia Meteorológica Portuguesa (IPMA) ha denominado “Regina”. Se trata de un sistema ciclónico de baja presión muy potente y herméticamente enrollado. Esto puede generar fuertes vientos del este y del sur que pueden transportar rápidamente polvo desde el desierto del Sahara al Mediterráneo occidental.
Normalmente, esto afecta primero a la Península Ibérica y luego avanza hacia Francia. Algunas partículas de polvo, particularmente las de la atmósfera superior, pueden transportarse más lejos, llegando al Reino Unido, el Mar del Norte y Escandinavia.
En nuestros datos, nos centramos en un parámetro llamado profundidad óptica del aerosol. Mide la cantidad de partículas en la atmósfera entre el suelo y las capas superiores de la atmósfera y cómo afecta la transmisión de la radiación solar. Un valor de profundidad óptica de aerosol de aproximadamente 1 normalmente corresponde a condiciones de niebla.
Este evento tiene valores de profundidad óptica de aerosol generalmente más altos en comparación con el evento de finales de febrero. Por lo tanto, en general, la economía parece estar fortaleciéndose, particularmente en toda Europa, y nuestras previsiones indican que continuará así en los próximos días.
Los acontecimientos de febrero fueron un poco diferentes. Se trataba de los llamados vientos de tipo Kalima, que normalmente provocan flujos de aire hacia el Océano Atlántico Norte. Estos fenómenos de Kalima provocan a menudo mala visibilidad y deterioro atmosférico debido a las columnas de polvo sahariano en lugares como las Islas Canarias y Madeira.
En este caso, la circulación significa que el polvo que llega al Atlántico Norte se recircula hacia el norte. Este evento de Borasca permite una migración más directa a través del Mediterráneo occidental hacia el suroeste de Europa.
¿Es esto inusual para esta época del año o es de esperarse? ¿Estamos viendo estos eventos con más frecuencia?
Bastante típico para esta época del año. Personalmente no he examinado las estadísticas de mi propio conjunto de datos, pero hay estudios que analizaron las cuencas del Mediterráneo y del Atlántico norte para ver con qué frecuencia ocurren estos fenómenos.
Desde finales del invierno hasta principios de la primavera, no son en absoluto desconocidos. Los eventos tipo Kalima y las tormentas extratropicales son comunes durante este período, creando los patrones de circulación necesarios para el transporte de polvo. Si hay suficiente polvo en la atmósfera, podría llegar al espacio aéreo europeo.
Aunque es difícil comparar directamente eventos individuales, es probable que un patrón de viento similar al de Borrasca en 2022 y posiblemente en 2024 haya causado altas concentraciones de polvo en el sur de España. Estos ciclones también traen fuertes vientos y fuertes lluvias, por lo que pueden tener un impacto bastante notable.
Por ejemplo, a principios de la primavera de 2022, no solo se produjo acumulación de polvo sino también inundaciones. La combinación de fuertes lluvias y grandes cantidades de polvo en la atmósfera provocó que se depositaran cantidades significativas de polvo en el suelo.
¿Qué regiones probablemente serán las más afectadas y cómo se verán afectadas las personas en términos de calidad del aire y visibilidad?
Las zonas más afectadas en los últimos días han sido España y Portugal, así como partes del sur de Francia. Esto tiene sentido, ya que estos países están justo a favor del viento del desierto del Sahara.
También hay que tener en cuenta a Argelia, Marruecos y Túnez. En estos países, el polvo mineral que ingresa a la atmósfera puede tener impactos muy graves en la calidad del aire y la visibilidad.
Nuestras proyecciones muestran que las concentraciones superficiales de PM10 están aumentando en España y Portugal. Esto puede tener un impacto en la calidad del aire, y el polvo contribuye tanto que la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido lo ubica en la categoría «mala» del índice de calidad del aire.
Esto no suele durar mucho tiempo, pero hemos visto algunos efectos superficiales en los últimos días y hasta hoy. Entonces las condiciones empiezan a aclararse.
Cuando la columna de polvo del Sahara llegue a Francia, es posible que todavía tenga efectos en la calidad del aire de la superficie. Más al norte, hasta el Reino Unido, el Mar del Norte y Escandinavia, el polvo suele transportarse a mayor altura en la atmósfera. Por lo tanto, normalmente no tiene un efecto perceptible sobre la calidad del aire en tierra.
En cambio, la gente se centra en los amaneceres y atardeceres más coloridos. Cuando la lluvia se mezcla con masas de aire cargadas de polvo, crea depósitos húmedos que pueden dejar residuos similares al polvo en el automóvil y las ventanas.
Estos eventos pueden desarrollarse rápidamente. ¿Cómo se les da seguimiento en todo el continente y qué importancia tiene monitorearlos?
CAMS ejecuta un pronóstico del tiempo de 5 días. La cantidad de polvo que ingresa a la atmósfera se modela en función de condiciones climáticas como el viento, los patrones de circulación y la presión superficial.
Se basa en el modelado meteorológico del ECMWF, ampliamente reconocido como uno de los sistemas de pronóstico más precisos del mundo. Esto nos permite modelar la región de origen del polvo del Sahara y rastrear cómo se mueve la masa de aire durante los próximos días.
La combinación de estas emisiones de polvo con pronósticos de viento puede decirnos hacia dónde es probable que se muevan las masas de aire y dónde pueden afectar la calidad del aire.
Parte de mi trabajo diario es revisar estos pronósticos a medida que llegan y evaluar qué tan bien se desempeñan en comparación con mediciones independientes, si están disponibles. Generalmente, estos eventos duran de 3 a 4 días y el sistema de pronóstico los describe con mucha precisión.
Otro aspecto importante es que también utilizamos observaciones satelitales para actualizar el punto de partida de cada pronóstico. El satélite mide la profundidad óptica de los aerosoles y combina esas observaciones con estimaciones de modelos de la cantidad de polvo en la atmósfera.
Esto le brinda los beneficios de ambos enfoques. Los modelos proporcionan una representación detallada de cómo se transportan las columnas de polvo del Sahara, y las observaciones ayudan a iniciar las predicciones con la imagen más precisa posible de la atmósfera.
Este proceso se actualiza cada 12 horas, por lo que los nuevos pronósticos incorporan las últimas observaciones.
¿Es un nuevo desarrollo?
No, ese enfoque se ha utilizado durante toda la vida de CAMS, que ya lleva unos 10 u 11 años. Incluso antes de eso, durante el desarrollo del sistema, todo el marco se construyó combinando observaciones satelitales y modelado.
Ésta es también una de las razones por las que las previsiones del ECMWF son tan precisas. Cree mejores condiciones iniciales para la predicción al asimilar una gran cantidad de observaciones en el modelo. Las predicciones son sensibles a las condiciones iniciales y, por lo tanto, varían naturalmente con el tiempo, por lo que el uso de observaciones reales puede reducir esa incertidumbre.
¿Significa eso que este sistema puede proporcionar una imagen más completa de lo que sucede en la atmósfera?
así es. En el centro de nuestro trabajo se encuentra una combinación de modelos numéricos altamente sofisticados y millones de puntos de observación diarios.
Aunque aquí hemos analizado el polvo y los aerosoles del desierto, se utiliza el mismo enfoque para otros componentes atmosféricos como el ozono, el dióxido de carbono y el humo de los incendios forestales. Por ejemplo, el monóxido de carbono es muy útil para rastrear el humo de los incendios forestales y también utilizamos este sistema para estudiar la capa de ozono y el agujero de ozono.
El modelado también representa reacciones químicas en la atmósfera, lo que permite comprender cómo las emisiones de un contaminante afectan a otros contaminantes e influyen en la composición general de la atmósfera.
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