Identificación de días con niveles anormalmente altos

Tomando como referencia el artículo de Rohli et al., 2004, se ha considerado el estudio de lo que se ha designado como días con ozono anormalmente alto (DOAA). Bajo este concepto se quieren incluir aquellos días que registraron aumentos de concentración de ozono de una estación respecto de los valores normales de dicha estación. Este cálculo es útil ya que existen ZQA (figura 6.5) y estaciones con un riesgo de superar los límites mucho mayor que otras (estaciones de muy diversa tipología).

Para poder comparar de manera más fácil estaciones de muy diferente comportamiento, se ha decidido trabajar con los datos de ozono estandarizados. La estandarización se ha llevado a cabo utilizando el promedio y la desviación típica de cada una, calculados durante el periodo de estudio (veranos 01-03). Se pretende así poder prescindir de las diferencias que existen entre las estaciones, y poder detectar aumentos relativos de ozono respecto de los niveles habituales en cualquier estación.

Para identificar este tipo de días es necesario fijar el criterio a partir del cual los datos normalizados se considerarían anormalmente altos. Finalmente, se decide como criterio de decisión que la estación de Vic (la más problemáticas de Catalunya por sus altos niveles de ozono y que registra el número más alto de episodios) debe

contener al completo todos sus episodios (valores máximos de los promedios

horarios por encima de 180 µg/m3_{) como DOAA. De esta manera el número de días}

detectados será siempre igual (para la estación de Vic) o superior (para el resto de estaciones) al número de episodios.

Así, se ha considerado día con ozono anormalmente alto (DOAA) en una estación a aquél cuyo valor se encuentra en el rango 16% superior respecto a todos los valores que registra la estación.

Un DOAA, identificado por lo tanto como aquel día con ozono por encima del percentil 84% para la estación, equivale a días de concentración muy variada, dependiendo del promedio y desviación estándar de cada estación.

Por ejemplo, los DOAAs de una estación de valores promedios bajos, como por ejemplo la de Barcelona (Gràcia-St.Gervasi), resultan ser aquellos días con el valor

máximo por encima tan solo de 95,5 µg/m3, o días por encima de 130 µg/m3 para

Manresa, y en cambio, en una estación de valores de ozono en general altos como Vic, las anomalías son días con el máximo de los promedios horarios por encima de

180 µg/m3.

El objetivo de analizar los DOAAs es poder detectar días en que se produce un aumento de la concentración de ozono de manera generalizada en toda Catalunya con respecto a los valores promedio, sin que esto implique necesariamente que se produzca una situación episódica desde el punto de vista legislativo.

En las figuras 6.6 y 6.7 se evidencian las diferencias existentes entre el número de los DOAAs y el número de los días episódicos durante el bimestre Julio-Agosto del 2001.

Figura 6.6: Distribución de los días con ozono anormalmente altos (DOAAs) para el bimestre (Jul-Ag) del 2001.

Figura 6.7: Distribución de los días con episodio para el bimestre (Jul-Ag) del 2001.

Como se puede apreciar comparando las dos gráficas, el número de estaciones afectadas simultáneamente bajo episodio no supera nunca las 5 estaciones en un mismo día ya que las concentraciones en muchas de las estaciones se mantienen casi siempre por debajo del límite legislado. Por el contrario, para los días con ozono anormalmente alto, DOAAs, el número de estaciones con anomalía puede llegar a ser de hasta 25, es decir, el 75% del total de estaciones de la red XVPCA.

En cuanto a la frecuencia de ocurrencia, el número de anomalías supera ampliamente el de días episódicos. Por ejemplo, en el verano 2001, se han identificado 30 DOAAs y tan solo 10 días episódicos. Además, como indica el artículo de Rohli et al., 2004, los días con números muy altos de estaciones afectadas por anomalías, denominados “statewide” en el artículo, responden a aumentos generalizados de las concentraciones de ozono en todo el territorio y su predicción e identificación puede ser de gran utilidad para la gestión de la contaminación atmosférica a escala regional.

En el próximo apartado se intentará ver si estos días, que experimentan un aumento generalizado de la concentración de ozono, se dan siempre bajo determinados procesos sinópticos.

7 Análisis conjunto del ozono y los Procesos

Sinópticos

En este capítulo nos disponemos a analizar de manera conjunta toda la información descrita en los dos capítulos anteriores (tipos de situaciones sinópticas según la clasificación climatológica utilizada, datos geográficos de las zonas de calidad del aire (ZQA), datos de concentración de ozono, etc.). Por esta razón, se trata de uno de los apartados de este proyecto que ha necesitado más atención y tiempo.

Se intentará identificar cualquier relación o cualquier hecho significativo entre las diferentes variables utilizadas, que pueda ser útil a los gestores de la contaminación atmosférica para avanzar en el campo de la predicción de episodios de ozono troposférico.

Conforme se ha ido avanzando en el proyecto, se han hecho evidentes algunos hechos e ideas que, llegado a este punto, se intentarán mostrar de la manera más clara posible.

Se buscarán relaciones entre todos los datos considerados hasta ahora que demuestren la existencia de:

• PSOs especialmente susceptibles a dar lugar a episodios • ZQAs afectadas solamente bajo determinadas PSOs

• PSOs que dan lugar a aumentos de ozono generalizados en toda Catalunya Debido a la gran dimensión de los datos con los que se ha trabajado y la dificultad para interpretar los resultados, se han elaborado diversas gráficas para representarlos. Las más resolutivas se mostrarán junto a los resultados para ilustrar mejor las explicaciones y conclusiones.

Es importante mencionar que durante esta parte del estudio comparativo se ha podido confirmar la validez del reagrupamiento de PSOs efectuado a lo largo del capítulo 5. Este hecho se explicará de manera detallada más adelante.

La estructura de este capítulo se divide en los dos grandes tipos de análisis que se han realizado de los datos de ozono. El primero se ha efectuado desde el punto de

vista de los diferentes PSOs (recogido en el apartado 7.1) y el segundo según las ZQAs (apartado 7.2), intentando relacionar los valores de inmisión de ozono con su distribución en ZQAs.

Cada uno de estos análisis está dividido según el criterio utilizado al tener en cuenta los datos de ozono (observación de valores medios, de días episódicos o de días con ozono anormalmente alto “DOAA”).

Como análisis preliminar, y sólo en función de los PSOs, se han estudiado los valores promedio de ozono y su distribución en el territorio.

Por otra parte, teniendo en cuenta la legislación actual, se han contemplado los días cuya concentración de ozono estaba por encima de la normativa (días episódicos). Por último, se han analizado también los DOAA, que ponen en evidencia valores anormalmente altos de ozono en una estación, en comparación con los niveles habituales de dicha estación. Este tipo de análisis es especialmente útil para la gestión de la contaminación atmosférica pues permite una mejor comparación entre estaciones de diversa tipología por lo que respecta al ozono, y por lo tanto estudiar mejor la distribución territorial, y sobre cada ZQA en particular, de los valores de ozono bajo cada situación sinóptica.

7.1 Análisis en función de los PSOs

En este apartado se analizarán todos los datos de ozono disponibles desde el punto de vista de los procesos sinópticos objetivos de la clasificación obtenida para la Península Ibérica. Así, se intentarán definir particularidades de cada uno y comportamientos típicos seguidos por éstos.

Se trata de una herramienta útil para los predictores de la contaminación atmosférica, que permite estimar el riesgo de registrar episodio de ozono para los diferentes PSOs y que puede ayudar a reducir los riesgos de este contaminante sobre la población.