(a) Enero (b) Febrero (c) Marzo (d) Abril
(e) Mayo (f) Junio (g) Julio (h) Agosto
(i) Septiembre (j) Octubre (k) Noviembre (l) Diciembre
Figura 5.8: Factores de corrección, como promedios mensuales, para las interferencias oca-sionadas por los medidores comerciales de NO2 en tierra.
5.1.7. Comparación de Concentraciones en Tierra vs. Inferencia en
Superficie de NO
2Se realizaron correlaciones estadísticas entre los promedios mensuales obtenidos a partir de las inferencias de concentraciones superficiales provenientes de OMI y los datos reportados y corregidos de las estaciones de medición en tierra de NO2. Como se presentó en la tabla 4.3, tan sólo 8 estaciones en tierra reportaron datos para ser correlacionados, datos que correspon-den a 2 ciudades, que para el caso actuan como datos puntuales en esta correlación, como se presenta en la Fig 5.9, donde los puntos en verde corresponden a Bogotá y Bucaramanga y los puntos en rojo los demas sitios que miden NO2, según el inventario de sitios reportados en la tabla 2.2, pero de los cuales al SISAIRE no ha llegado información por parte de las cor-poraciones autónomas regionales. Como se puede apreciar en dicha figura, en la mayor parte del territorio colombiano no existen estaciones de medición en tierra, de las cuales se pueda obtener información para evaluar la calidad de aire o entender los mecánismos de transporte de diversos contaminantes sobre el territorio colombiano.
Los promedios mensuales y las correlaciones obtenidas de las estaciones de medición en Bogotá, se presentan en la tabla 5.2 y los promedios y correlaciones para Bucaramanga en la tabla 5.4. La cantidad de datos usados para obtener cada promedio mensual se reporta en la tabla 5.3 y 5.4, donde se pueden apreciar promedios con 2 datos para OMI, aunque en algunos meses las estaciones también reportan 2 datos e incluso ninguno. Los datos completos se pueden apreciar en la tabla 7.6 del Anexo 7 de las redes de calidad de aire.
Datos de medición de NO2 corregidos
Datos Inferidos OMI IDRD MAVDT Fontibón Carrefour Suba P.Aranda
Enero 0.54 1.8 4.2 2.6 3.5 2.3 4.8 Febrero 0.62 2.8 10.7 2.4 3.5 0.6 4.5 Marzo 1.1 3.5 7.0 3.5 4.0 0.5 6.0 Abril 1.3 2.9 4.1 2.9 2.4 0.2 6.2 Mayo 8.0 x 10-2 2.3 2.4 3.1 2.5 0.2 5.6 Junio 0.44 0.8 1.9 2.4 1.4 0.5 4.1 Julio 0.27 0.8 1.8 2.0 N.D. 0.9 4.0 Agosto 0.13 1.2 2.3 2.7 1.5 1.7 4.5 Septiembre 0.14 2.0 1.6 3.2 3.2 2.2 4.1 Octubre 0.32 2.5 4.6 3.9 6.7 3.2 6.3 Noviembre 0.59 3.6 3.8 3.4 5.7 2.6 6.1 Diciembre 0.68 3.8 4.4 2.3 4.8 N.D. 6.2 Coeficiente de correlación Pearson 0.58 0.50 0.06 0.10 -0.35 0.53 Spearman 0.68 0.64 -0.22 0.29 -0.24 0.51
Tabla 5.2: Resultados de correlación de datos en tierra vs. Inferencia OMI
Las estaciones que presentan mejor correlación con respecto a los datos inferidos OMI, son IDRD, MAVDT y Puente Aranda, con coeficientes de Pearson entre 0,58; 0,50 y 0,53 y co-eficientes de Spearman de 0,68; 0,64 y 0,51, respectivamente. Llama la atención la estación IDRD, la cual tiene los coeficientes más altos y desde un punto de vista de su ubicación, pre-senta las ”mejores” mediciones de fondo en comparación a las otras estaciones, pues no tiene una ubicación cercana a fuentes de emisión fijas o móviles2. Por el contrario, las demás
esta-2La estación IDRD se encuentra instalada en el parque Simon Bolivar, alejada de buena parte de puntos
ciones en Bogotá, se encuentran muy cerca de fuentes de emisión (principalmente móviles) y no se puede apreciar la influencia de la capa de mezcla y los movimientos atmósfericos zonales, movimientos que en su conjunto terminan mezclando los contaminantes. Los resul-tados encontrados para las estaciones de Fontibon, Carrefour, Suba y la estación ubicada en el centro de Bucaramanga, no presentan correlación alguna con los datos OMI y por el contrario algunas presentan coeficientes negativos, lo cual no tiene sustento en este trabajo, pues se espera un comportamiento monótono y directo.
OMI IDRD MAVDT Fontibón Carrefour Suba P.Aranda
Enero 12 27 31 30 26 23 15 Febrero 20 23 28 28 28 26 27 Marzo 2 30 31 31 29 21 31 Abril 2 13 29 30 19 13 30 Mayo 2 22 30 30 28 15 24 Junio 5 30 29 27 14 23 30 Julio 7 28 26 29 0 22 29 Agosto 2 27 31 22 19 23 31 Septiembre 6 21 23 18 30 23 30 Octubre 8 29 25 30 31 13 31 Noviembre 9 2 27 12 29 10 30 Diciembre 3 26 28 2 5 0 28 Total 78 278 338 289 258 212 336
Tabla 5.3: Cantidad de datos diarios usados para obtener los promedios mensuales en las estaciones de Bogotá.
En la Fig. 5.10 se presenta la tendencia de los datos de las estaciones IDRD, MAVDT, Puente Aranda y las concentraciones inferidas de OMI. Es de notar que las curvas de las estaciones en tierra, corresponden a información corregida, a partir de los FC obtenidos de la simulación con GEOS-Chem (Sección 4.2.3). Dichos FC se encuentran influenciados por las interferencias ocasionadas por especies NOycomo PAN, alquil-nitratos y HNO3principalmente, y dado que la conversión de HNO3no es sencilla de resolver [Lamsal et al. 2008] y depende de cada equipo de medición, resulta más bien un factor empírico, que en lo reportado en Lamsal (2008) fue de un 35 %. Se puede esperar, que las concentraciones de NO2en tierra luego de la corrección, se encuentren aún sobreestimadas, por lo cual es conveniente determinar las conversiones de
las especies interferentes en el territorio colombiano y en especial la condición de los equipos ante el HNO3, aunque en el caso del PAN y los alquil nitratos, su conversión se espera más estable [Steinbacher et al. 2007]. Sin embargo, las concentraciones inferidas a partir de OMI para el territorio colombiano, se encuentran en ordenes similares a los valores encontrados en [Lamsal et al. 2008], cuyos valores inferidos para el periodo estacional de verano, están en concentraciones de NO2 entre 0,1 ppbv para regiones rurales en los Estados Unidos y hasta 2 - 3 ppbv para zonas urbanas.
Datos OMI B/manga Cantidad Datos OMI Datos B/manga
Enero 0,18 1,4 19 27 Febrero 0,21 1,5 19 28 Marzo 0,16 1,8 9 31 Abril 0,27 1,6 5 29 Mayo 0,13 1,8 10 30 Junio 0,10 1,7 8 29 Julio 0,24 1,4 13 29 Agosto 0,21 2,3 7 31 Septiembre 0,12 3,9 9 30 Octubre 0,11 3,2 12 31 Novimebre 0,20 3,4 10 25 Diciembre 0,19 3,6 10 28
Coeficiente de correlación Total = 131 Total = 348 Pearson - 0.30
Spearman - 0.35
Tabla 5.4: Promedios mensuales y sus correlaciones y cantidad de datos para la estación Bucaramanga.
Es de notar que este proceso de validación de datos, presentó los inconvenientes de dispon-er de una baja cantidad de datos de columnas troposféricas provenientes de OMI y el bajo cubrimiento espacial de estaciones de medición en tierra. Respecto a las columnas tropos-féricas OMI (datos principales de donde proviene la inferencia de concentraciones a nivel superficial), se tiene normalmente una alta nubosidad sobre las regiones montañosas, lo cual no permite «visualizar» las columnas de NO2 en el espectro visible (Sección 2.4.1) y como se presentó en el mapa 4.2 la carencia de información sobre la Región Andina, es considerable.
Un comportamiento similar se evidencia para los años 2008 y 2009, en la Fig. 7.1 del Anexo 7 de OMI. Lamentablemente, las estaciones de medición en tierra disponibles, útiles para la validación de datos inferidos a partir del OMI, se encuentran en una zona con alta nubosi-dad. Seis de las siete estaciones disponibles están en Bogotá, que a su vez se encuentra en la región Andina. Además del bajo cubrimiento OMI, se presenta el inconveniente de tener las estaciones de medición en tierra, muy cerca de puntos de emisión, no dejando apreciar la concentración de fondo de NO2.
Figura 5.10: Promedios mensuales de concentración superficial de NO2 inferidas a partir de Ec. 2.54 (azul). Concentraciones de NO2 para las estaciones IDRD, MAVDT y Puente Aranda. Unidades en ppbv.
5.2. Ozono
5.2.1. Columnas Troposféricas de O
3Provenientes del Modelo
GEOS-Chem
Se presentan las columnas troposféricas de O3 para el territorio colombiano como promedios mensuales en la Fig. 5.11. La cantidad de datos para obtener cada promedio mensual se presenta en la tabla 5.5, donde se puede apreciar una buena cantidad de datos mensuales, a excepción de septiembre en la estación de Fontibón. Las columnas se encuentran reportadas como unidades Dobson (DU). La tendencia en las columnas troposféricas de ozono, presentan un patrón de distribución espacial mucho más heterogéneo que las columnas de NO2, donde los valores son iguales o muy similares para amplias zonas del país. En estas columnas se pueden apreciar importantes variaciones para dos puntos contiguos de rejilla. Se aprecia una tendencia a valores bajos de columnas hacia la zona sur y suroriental del territorio, al igual que los resultados presentados para el NO2 y valores de columnas más altos hacia el norte del territorio colombiano.
