Estructura del Proyecto

Base de datos de episodios de polvo africano

1. Analizar la base de datos de episodios identificados de transporte de polvo africano hasta los distintos sectores del territorio nacional del MAPAMA en el periodo de estudio 2011-2015. La base de datos está compuesta además por valores estimados de contribución diaria de polvo africano a los niveles de PM10 y PM2.5  (Figura III) para cada evento, obtenidos a partir de una metodología específica desarrollada ad hoc. Con este análisis se podrá obtener un listado de eventos africanos que tuvieron impacto en el área urbana de Madrid en el periodo de estudio, categorizados en función de su intensidad (débil, moderada o severa) a partir de los valores de contribución de polvo africano.

Tamaño relativo del material particulado

Figura III. Diagrama que muestra el tamaño relativo del material particulado (PM10 y PM2.5) en relación con el de un pelo y un grano de arena. Fuente:US EPA (2008). Particulate Matter (PM) basics (online). https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics. Accesible 11 octubre 2017.

Revisión bibliográfica

2. Realizar una revisión bibliográfica de los estudios publicados en revistas científicas con índice de impacto acerca del desarrollo de eventos atmosféricos extremos, principalmente en el entorno de la cuenca mediterránea y de sus efectos adversos sobre los seres vivos. Se hará especial hincapié en los eventos de transporte de polvo africano y en sus efectos sobre la salud de las personas en zonas urbanas altamente pobladas, pero también se pretende evaluar el estado del arte en relación con otro tipo de eventos atmosféricos extremos como las olas de calor y los incendios forestales.

Esta actividad se realizará con la colaboración de Rocío Carmona, Cristina Linares y Julio Díaz, investigadores del Departamento de Epidemiología y Bioestadística, Escuela Nacional de Sanidad,  Instituto de Salud Carlos III, expertos en la evaluación del impacto de factores ambientales en los niveles de mortalidad y morbilidad en zonas urbanas.

Análisis de radiosondeos meteorológicos

3. Análisis de los radiosondeos meteorológicos (Figura IV) realizados diariamente a las 12 UTC en el aeropuerto de Barajas por la AEMET y de la base de datos de perfiles verticales de propiedades ópticas obtenidas con un equipo lidar en el laboratorio METALAB del CIEMAT (Figura V).  

Radiosondeo meteorológico

Figura IV. Investigadores del CIEMAT a punto de realizar un radiosondeo meteorológico en el mes de julio de 1998, en Soto del Real (Madrid).

 

Estación lidar CIEMAT

Figura V. Estación lidar CIEMAT

 

El análisis de los perfiles verticales de variables meteorológicas obtenidos por los radiosondeos permitirá estimar la altura de la capa de mezcla(Figura VI) la cual determina el grado de acumulación de los contaminantes atmosféricos en superficie. A menor altura de la capa de mezcla mayor concentración de contaminantes atmosféricos procedentes de fuentes locales en zonas urbanas. El análisis de los perfiles verticales de propiedades ópticas tales como coeficiente de retrodispersión, extinción y razón lidar, permitirá detectar la presencia de estratos en altura de aerosoles así como su evolución temporal y calcular propiedades microfísicas de los aerosoles que permitirán identificar su naturaleza durante los eventos africanos de distinta intensidad que tuvieron lugar en el periodo de estudio.

 

Influencia de la altura de la capa de mezcla en la concentración de los contaminantes atmosféricos en aire ambiente

Figura VI. Esquema representativo de la influencia de la altura de la capa de mezcla en la concentración de los contaminantes atmosféricos en aire ambiente. A menor altura de capa de mezcla, mayor concentración de contaminantes a los que está expuesta la población en un área urbana. La inversión térmica en altura impide que los contaminantes se dispersen verticalmente por encima de su base. Adaptado de: Ahrens, C.D., 1999. “Meteorology today: an introduction to weather, climate and the environment”. 6th ed. ISBN: 0-534-37201-5.

Análisis estadístico

4. Análisis estadístico de las variaciones de los niveles de contaminantes atmosféricos (partículas y gases) registrados en emplazamientos de interés de Madrid, obtenidos a partir de las estaciones de medida de redes de calidad del aire (Ayuntamiento de Madrid, Comunidad Autónoma de Madrid, Red europea EMEP para la evaluación de la contaminación transfronteriza) durante el desarrollo de eventos africanos de diferente intensidad. A partir del análisis de las bases de datos mencionadas, se pretende identificar relaciones estadísticamente significativas entre la ocurrencia de episodios africanos de diferente intensidad y los valores de las variables meteorológicas proporcionadas por los radiosondeos y el equipo lidar, que produzcan un aumento de los contaminantes atmosféricos en superficie. Ello implicaría que la presencia de estratos de polvo mineral en altura, interfiere en la evolución de la capa de mezcla y en su altura por una serie de mecanismos a determinar, lo que daría lugar previsiblemente a un aumento de las concentraciones de partículas y gases en superficie.

Análisis epidemiológico

5. Análisis epidemiológico de series de datos oficiales del INE de mortalidad por distintas causas disponibles para el periodo de estudio en Madrid, teniendo en cuenta la ocurrencia de eventos africanos de distinta intensidad. Estimaciones del incremento de riesgo relativo de mortalidad en Madrid por efecto de la exposición a contaminantes atmosféricos durante eventos africanos de distinta intensidad.

Esta actividad se realizará con la colaboración de Aurelio Tobías y Marco Pandolfi, investigadores del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del CSIC, expertos en el estudio de eventos de transporte a larga distancia de polvo africano y de sus efectos sobre la calidad del aire y la salud.

Identificación de sinergias

6. La identificación de un tipo de sinergia positiva o interacción entre los niveles de contaminantes atmosféricos a los que está expuesta la población en Madrid y la ocurrencia de eventos de transporte de polvo mineral africano, permitirá valorar un efecto negativo no tenido en cuenta hasta ahora, del cambio climático sobre la calidad del aire en zonas urbanas del sur de Europa. El objetivo es difundir este tipo de resultados a través de webs relacionadas con la calidad del aire y el cambio climático, de asistencia a congresos y foros especializados y de preparación de trabajos y envío para su revisión y publicación a revistas científicas internacionales con índice de impacto.

Organización de una Jornada Informativa

7. Organización de una Jornada Informativa en el propio CIEMAT de 1 día de duración sobre “El impacto en la salud de los eventos atmosféricos extremos producidos por el cambio climático”.