Física de la Tierra (ISSN: 0214-4557, ISSN-e 1988-2440) es una revista de periodicidad anual que fue fundada en 1989. Recoge en sus páginas temas de Geofísica, Geodesia, Meteorología y Oceanografía, en español, portugués, francés e inglés. Cada número es de carácter monográfico, presentando trabajos de investigación en las líneas más actuales del tema al que está dedicado. Los índices y resúmenes de los artículos publicados en la revista son recogidos en Bibliografía Española de Revistas Científicas de Ciencia y Tecnología.
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Los mayores sismos en Argelia en la época moderna: las fallas de El Asnam y Zemmouri-Boumerdès
Argelia ha experimentado muchos terremotos destructivos en los últimos siglos (e.g., Ayadi and Bezzeghoud, 2015). La ciudad de El Asnam (antes Orléanville, hoy Chelef) sufrió graves daños en 1954 y 1980 por terremotos de magnitud 6,7 y 7,3, respectivamente. El 29 de octubre de 1989, un terremoto de magnitud 5,9 golpeó el Mont Chenoua-Tipasa, zona costera situada a unos 150 km al oeste de Zemmouri, donde ocurrió el terremoto del 21 de mayo de 2003 (Mw6.8). Muchos otros grandes terremotos históricos e instrumentales causaron graves daños a las ciudades costeras de Argelia durante los últimos siglos (alrededor de Argel, Orán, Mascara, Djidjelli, Constantina y Bejaia). Estos terremotos son pruebas evidentes de una deformación activa del margen, junto con la clara extensión de las fallas activas costeras. Según varios estudios, la principal estructura geológica activa en torno a El Asnam, Argel, Zemmouri y Boumerdes experimentó varios terremotos desastrosos. Muchos otros terremotos ocurrieron en y alrededor de las cuencas de Chelef y Mitidja subrayando la actividad de la zona. En este capítulo se destacarán las principales características de los dos mayores terremotos ocurridos en Argelia en la época moderna: los terremotos de El Asnam del 9 de septiembre de 1954 (Mw6.7) y del 10 de octubre de 1980 (Mw7.3), así como el terremoto de Zemmouri-Boumerdes del 21 de mayo de 2003 (Mw6.8).
The large Algerian earthquakes (267 A.D.-2017)
En el norte de Argelia han ocurrido grandes terremotos, como el de El Asnam de 10 de Octubre de 1980 (Ms:7.3), uno de los mayores registrados en el Mediterráneo occidental. La mayoría de estos sismos se localizan en el Atlas Telliano, algunos de ellos cerca de la costa (Argel, 1356; Orán, 1790; Djidjelli, 1856) o el más reciente de Boumerdes (2003). Tierra adentro, en la zona de las Altas Mesetas o a lo largo del Atlas Sahariano no se han registrado grandes terremotos. A partir de estudios de sismicidad o geodinámica de Argelia, se puede concluir que los grandes terremotos localizados a lo largo del límite de placa Eurasia-Africa muestran la deformación actual en los diferentes dominios geológicos del norte de Argelia. Estos esfuerzos se deben principalmente a fallas inversas o de desgarre relacionadas con el régimen de esfuerzos NW-SE a NNW-SSE (σ 1 en dirección N330°- N350°) consecuencia del proceso de convergencia entre las placas de Africa y Eurasia. En general son superficiales, localizados en la corteza superior (a menos de 20 km). En comparación con otras zonas del mundo, los grandes terremotos no son muy frecuentes en Argelia, estimándose su periodo de retorno en cientos de años para alguna regiones. Estos grandes terremotos han causado daños importantes en ciudades y pueblos, con la pérdida de miles de vidas.
Reevaluación de los parámetros del sismo mayor de Fez del 11 de mayo de 1624
El terremoto del 11 de mayo de 1624 está considerado como una de las peores catástrofes naturales de la historia de Marruecos. El seísmo se produjo en una de las zonas sísmicas más activas y pobladas del país, provocando la pérdida de vidas humanas y daños considerables en Fez y sus alrededores. El terremoto de 1624 se produjo en un momento crítico de la historia de Marruecos (decadencia de la dinastía saadí y guerras internas), lo cual explica la ausencia de informaciones suficientes sobre los daños. Se ha consultado fuentes primarias marroquíes y europeas. Se ha llevado a cabo una revisión completa de testimonios históricos y revistas que describen este terremoto. En una segunda etapa, hemos intentado relacionar esos efectos con el contexto geológico local y los datos sismológicos recientes. Y finalmente reexaminando las fuentes históricas de la distribución de la intensidad sísmica. La región del epicentro del terremoto de 1624 estuvo probablemente situada a lo largo de los relieves montañosos alineados E-W que constituyen las Rides Prérifaines. Para la evaluación de la magnitud del seísmo se han utilizado las relaciones empíricas establecidas para Marruecos. Es evidente que la comprensión de este terremoto podrá ayudar a mejorar la evaluación del riesgo sísmico de la región.
Se describen los terremotos más importantes (I > VII) ocurridos en el área próxima a la Vega Baja del Rio Segura. A partir de nuevos trabajos relativos a la sismicidad de la zona y considerando los documentos históricos ya conocidos, se realiza un análisis individual de cada sismo con objeto de asignar los parámetros de localización de forma más precisa. Asimismo, se lleva a cabo una nueva evaluación de los puntos de intensidad macrosísmica, permitiendo en algunos terremotos determinar su tamaño, bien en términos de magnitud momento o de intensidad máxima.
Los terremotos de 1748 de Montesa (Valencia) y de 1790 de Orán (Argelia)
Los terremotos de Montesa (Valencia) de 23 de marzo de 1748 y de Orán (Argelia) de 9 de octubre de 1790 causaron grandes daños y se sintieron en una amplia zona. La abundante documentación contemporánea que existe ha permitido una re-evaluación en la escala EMS-98 de la intensidad sísmica, obteniéndose valores en la región epicentral de IX para Montesa y IX-X para Orán. De la distribución de intensidades es posible correlacionar las rupturas con las fallas existentes en la zona. Para el terremoto de Orán de 1790 se propone un foco submarino en base al tsunami que originó. En ambos casos, los terremotos ocurren en zonas de baja sismicidad, lo que lleva a infra-estimar la peligrosidad sísmica de estas zonas.
Los grandes terremotos del siglo XV en Cataluña: Claves para la peligrosidad sísmica regional
Cataluña, situada en el NE de la Península Ibérica, se vio afectada por grandes terremotos en el siglo XV. Debido a que se trata de los mayores eventos consignados en los catálogos regionales de sismicidad, es esencial un conocimiento fidedigno de sus parámetros epicentrales y de sus efectos para cualquier análisis de peligrosidad o riesgo sísmico regional. Presentamos el conocimiento actual de estos importantes eventos y algunas de las aplicaciones de los resultados obtenidos para el cálculo de escenarios sísmicos y otros productos de utilidad para la protección civil frente a posibles terremotos.
Los terremotos del Bajo Valle del Tajo (Portugal): Lisboa 26 de Enero de 1531 y Benavente 23 de Abril de 1909
El Bajo Valle del Tajo (LTV) ha sido la fuente de varios terremotos que afectaron la región de Lisboa, en el Centro de Portugal. Aunque no han ocurrido terremotos fuertes en los últimos 100 años, eventos anteriores produjeron grandes destrozos en la zona. Presentamos el Estado del Arte sobre los dos últimos grandes terremotos, ocurridos en 1531 y 1909. Se describen los efectos de ambos terremotos a partir de informaciones coevas interpretadas por diferentes autores. Asimismo, se presentan los parámetros de la fuente determinados por diferentes autores. La caracterización del potencial sismogenético del LTV es muy importante para una mejor evaluación de la peligrosidad y el riesgo sísmico en la región de Lisboa y el Valle del Tajo.
El Terremoto de Lisboa de 1 de noviembre de 1755
El terremoto de 1755 del 1 de noviembre, ha sido denominado de Lisboa por ser la principal ciudad que sufrió sus múltiples efectos: terremoto, maremoto e incendio. No obstante, el área afectada fue muy extensa, podría estimarse en una decena de millones de kilómetros cuadrados. El movimiento del suelo provocó muchos daños en amplias zonas de España, Portugal y Marruecos, dando lugar a importantes costes económicos y sociales. El terremoto, con epicentro marino, generó también una muy notable alteración del mar cuyas olas arrasaron las costas atlánticas de la Península y del norte de África. Asimismo, como sucede con terremotos de gran magnitud (8,5 Mw, Martínez Solares, 2001), se produjeron también la mayoría de los efectos hidrogeológicos que pueden suceder en la naturaleza, desde grietas en el terreno hasta licuefacción.
La historia del archipiélago de Azores, desde el descubrimiento y colonización en la primera mitad del siglo XV hasta ahora, está marcada por los impactos sociales y económicos producidos por los terremotos, principalmente los de alta intensidad. La información compilada nos lleva a concluir que en este periodo 33 terremotos han afectado las islas de Azores con una intensidad igual o superior a VII, causando unas 6.300 muertes y la destrucción generalizada en algunas Islas del Archipiélago, principalmente en S. Miguel, Terceira, Graciosa, Faial, S. Jorge y Pico. La acomodación de los movimientos diferenciales que se producen debido al límite entre las placas eurasiática (EA), africana (AF) y norteamericana (NA) y también al volcanismo que ocurre en la región, son los principales responsables de la intensa actividad sísmica que ocurre en este archipiélago. Este trabajo revisa los temas científicos de los terremotos conocidos que han interferido severamente con la vida del pueblo azoreano a lo largo de su historia, a esos terremotos llamamos grandes terremotos.
Terremotos de la Península Ibérica antes de 1900 en los catálogos sísmicos
En este trabajo se presenta un estudio de los catálogos que recogen los terremotos de la península Ibérica sucedidos antes de 1900. Entre los primeros catálogos globales anteriores a 1800 destaca el de Moreira de Mendonça (1758) publicado después del terremoto de Lisboa y en que se recopilan 45 terremotos en la península. Los catálogos globales posteriores a 1800 recogen un número mayor de terremotos en la península correspondiendo a los de mayor tamaño. El que contiene más terremotos de la península es el de Mallet y Mallet (1858) con 110 terremotos. Entre los terremotos contenidos en varios catálogos se han seleccionado 21 considerados los más importantes. El primer catálogo regional de terremotos de la península es el de Perrey (1847) con 220 terremotos. En otros catálogos regionales aumenta el número de terremotos recogidos, el de Navarro Neumann (1921) contiene 260 y 1200 el de Galbis (1932). A partir de estos catálogos se han desarrollados los catálogo modernos en los que se introduce la cuantificación de la localización (epicentro) y tamaño (intensidad y magnitud). Para los terremotos anteriores a 1900, el catálogo más completo es el de Martínez-Solares y Mezcua (2002) que incluye 2417 terremotos. El desarrollo de los catálogos es importante para el estudio de la sismicidad y el riesgo sísmico.
Prólogo: Grandes terremotos en la región Ibero-Mogrebi
Una prueba de la técnica multi-espécimen para determinar paleointensidad utilizando material arqueomagnetico: resultados preliminares con arcillas quemadas Tunecinas
El objetivo de este trabajo ha sido comprobar la bondad de la técnica “Multispecimen parallel differential pTRM method”, propuesta por Dekkers y Böhnel (2006), para la determinacion de paleointensidades en materiales arqueológicos, procedentes de cinco hornos de cocción de vidrio y cerámica de Túnez. La arqueointensidad de cada horno ha sido previamente determinada por el método de doble calentamiento Thellier-Thellier, dando resultados de buena calidad. Tres de los cinco hornos medidos con la técnica multi-especimen, han arrojado valores en arqueointensidad muy próximos a la técnica Thellier, aunque ligeramente inferior. En los otros dos hornos, se obtuvieron arqueointensidades con valores claramente inferiores. Este problema se pudo corregir aumentando la temperatura de adquisición de pTRM en ambos hornos, lográndose así una mejor aproximación a los resultados obtenidos mediante el método de Thellier. Los resultados de la desmagnetización térmica muestran la presencia de dos componentes de remanencia térmica natural en uno de los dos hornos, lo que explica la falta de precisión de la técnica multi-especimen en este caso.
El Magnetómetro MOURA para la Misión Mars MetNet Precursor y su potencial para la caracterización magnética de la superficie del Planeta
El magnetómetro y gradiómetro MOURA forma parte de la instrumentación científica de la misión precursora de MetNet a Marte. En este trabajo se describen los objetivos de esta investigación, se recopilan las tareas de diseño y desarrollo del mismo así como su posterior calibración y se muestran las principales acciones de demostración emprendidas con el instrumento que muestran su capacidad para medidas magnéticas a bordo de aterrizadores y rovers.
Cronograma de Observaciones Solares para el sensor SIS en la misión ExoMars16
La Misión ExoMars16 es la primera misión del programa ExoMars de la ESA, cuyo lanzamiento se realizó el día 14 de marzo de 2016 estando prevista su llegada a Marte en octubre de 2016. Esta misión consta del módulo orbital Gas Tracer Orbiter y del módulo de descenso Schiaparelli. Este último está equipado con tecnología experimental entre la que se encuentra el Sensor de Irradiación Solar (SIS) desarrollado por el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, incluido dentro del experimento para la caracterización del entorno atmosférico sobre la superficie marciana DREAMS. El principal objetivo del sensor SIS es la medición del espectro solar en la superficie de Marte, la transparencia atmosférica y la concentración de polvo para, combinado con los datos del sensor de campos eléctricos MicroARES, estudiar los mecanismos que inician las tormentas de polvo marcianas. El objetivo de este trabajo es caracterizar la visibilidad del Sol desde el módulo Schiaparelli y establecer un cronograma de observaciones solares para SIS en el tiempo de vida previsto para el módulo sobre la superficie de Marte de 2 a 8 soles. Para establecer el cronograma de observaciones solares se ha calculado la posición del Sol vista desde SIS, determinando el TU de los ortos y ocasos, así como el origen del Local True Solar Time (LTST) en el lugar de amartizaje. Para el cálculo de las coordenadas locales, azimut y altura, se ha realizado una simulación de Montecarlo de 1000 posiciones aleatorias dentro de la elipse de amartizaje prevista por la ESA. Por último, se establece el cronograma de visibilidad del Sol más probable, así como para los puntos característicos de la elipse, que acotan los márgenes de error de dicha determinación. Esto permite planificar adecuadamente las observaciones de radiación solar con SIS. El Sol estará visible durante aproximadamente 12 horas y 26 minutos cada sol.
Magnetita biomimética mediada por proteínas del magnetosoma vs. magnetita del meteorito ALH84001: ¿Son ambas comparables?
La sugerencia en 1996 de que el meteorito marciano ALH84001 pudiese contener pruebas de posible actividad biológica en el pasado ha generado una gran controversia que aún persiste hoy. Una de las evidencias más discutidas es la presencia de cristales de magnetita que se asemejan a aquellos producidos por un grupo particular de bacterias, las bacterias magnetotácticas (MTB). Estos microorganismos son el único ejemplo de mineralización controlado biológicamente conocido entre procariotas y ejerce un control delicado sobre el proceso de biomineralización de la magnetita intracelular que resulta en la formación de cristales con características únicas que, hasta ahora, no han podido ser replicadas por medios inorgánicos. Estas características únicas se han usado para reconocer el origen biológico de magnetitas terrestres naturales, pero el problema aparece cuando los mismos criterios de biogenicidad se aplican a magnetitas extraterrestres. La mayoría de los problemas se deben a que no está claro si alguna de esas características puede ser reproducida inorgánicamente. La síntesis mediada por proteínas del magnetosoma parece ser la mejor aproximación para obtener magnetitas similares a las de los magneto mejor aproximación para obtener magnetitas similares a las de los magnetosomas, y dicha estrategia podría ayudar a clarificar cual es la biosignatura específica de las bacterias magnetotácticas.
Variaciones de la ionosfera de Marte debidas al ciclo solar
La radiación solar en cada fase del ciclo solar crea importantes variaciones en la ionosfera de Marte, las cuales son analizadas en este artículo con datos de la sonda Mars Express. En general, las densidades y temperaturas más bajas de la ionosfera se encuentran durante la fase de baja actividad solar, mientras que las densidades y temperaturas más elevadas se encuentran durante la fase de alta actividad solar. Este artículo evalúa el efecto que las variaciones del flujo solar tienen a largo plazo en la ionosfera.
Variabilidad estacional e interanual de la radiación solar en las coordenadas de aterrizaje de Spirit, Opportunity y Curiosity
El presente artículo está dedicado a la caracterización del entorno radiativo en los lugares de aterrizaje de las misiones de la NASA de Mars Exploration Rover (MER) y de Mars Science Laboratory (MSL). Se hace uso de las opacidades obtenidas a partir de imágenes directas del Sol y de nuestro modelo de transferencia radiativa COMIMART con el fin de analizar la variabilidad estacional e interanual de la irradiación diaria en las coordenadas de aterrizaje de los MER y de MSL. Asimismo, se analiza el comportamiento de las componentes directa y difusa de la radiación solar en estos lugares de aterrizaje.
El auge de la exploración marciana a partir de la década de los noventa, junto con la optimización de los modelos meteorológicos terrestres de área limitada, ha propiciado el escenario ideal para la adaptación de este tipo de modelos a la atmósfera de Marte. Su uso se ha convertido en una parte fundamental para la interpretación de los datos generados por las misiones espaciales al planeta rojo y para proporcionar las restricciones de sus condiciones ambientales. Además se han convertido en una herramienta fundamental para la evaluación de riesgos en la etapa de entrada, descenso y aterrizaje de las misiones al planeta rojo. Las circulaciones de mesoescala en Marte que contribuyen notablemente a la estructura y dinámica de la atmósfera son los vientos de ladera, los procesos de inyección de polvo atmosférico y los procesos de transporte de volátiles en la capa límite atmosférica. En este artículo se incluye también a modo de ejemplo de modelización mesoescalar de Marte la simulación meteorológica con el modelo MRAMS del cráter Gale donde el rover Curiosity de la misión Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA aterrizó en agosto de 2012 con la estación meteorológica española REMS a bordo, la cual servirá además para validar el modelo. Las interpretaciones meteorológicas revelan un entorno meteorológico dinámicamente muy complejo. Dentro del cráter se producen circulaciones atmosféricas, fruto de la suma no lineal de las escalas local, regional y sinóptica. Se pueden distinguir claramente dos periodos atmosféricos en el cráter: periodo semiaislado, durante gran parte del año marciano (Ls 0, 90 y 180) y periodo de mezcla, durante el verano (Ls 270). En el periodo semiaislado, un flujo de masas de aire pasa por encima del cráter y genera una capa límite muy estable, los vientos son de componente sur y las masas de aire en el suelo del cráter son generalmente más frías que la del exterior, por ello, los vientos de laderas descendentes, de origen termodinámico, generalmente no se introducen en el cráter, por lo que el nivel de mezcla es muy bajo. Sin embargo durante el verano (Ls 270) los vientos son los más fuertes de todo el año, sobre todo durante la noche, siendo generalmente de componente norte. Esta estación (Ls 270) es única en el cráter, ya que las masas de aire interiores se mezclan con la atmósfera externa debido a los fortísimos flujos del norte que inundan completamente el cráter por procesos dinámicos conocidos como ondas de montaña.
Análisis de las condiciones ambientales en el cráter Gale a partir de mediciones REMS/MSL
En este artículo analizamos las condiciones ambientales en el cráter Gale durante los primeros 1160 soles de la misión Mars Science Laboratory (MSL). Para ello utilizamos mediciones del instrumento Rover Environmental Monitoring Station (REMS) a bordo del MSL Curiosity rover. REMS es un conjunto de sensores desarrollado para evaluar las condiciones ambientales a lo largo del trayecto del Curiosity. En particular, REMS ha estado midiendo la presión atmosférica, temperatura atmosférica y del suelo, humedad relativa, flujo de radiación UV y velocidad del viento. En este artículo analizamos datos procesados de la máxima confianza posible de presión atmosférica, temperatura del aire y del suelo y humedad relativa. Además, calculamos la irradiación UV diaria en la superficie del cráter Gale a partir de valores de opacidad del polvo obtenidos por el instrumento Mastcam. El instrumento REMS continúa activo y ya ha proporcionado el conjunto de medidas ambientales en superficie más completo registrado desde la superficie de Marte por cualquier misión espacial
Marte en las redes sociales y en la comunicación científica
Tim Berners Lee utiliza por primera vez en 1989 el protocolo HTTP, embrión de la world wide web (www). A principios del siglo XXI, la web evoluciona a la web 2.0 que se fundamenta en la popularización de nuevos dispositivos electrónicos y software más amigable, cuyo paradigma es que el usuario de la www crea sus propios contenidos y los comparte con los demás en lo que se ha dado en llamar social media o medios sociales (foros, comunidades de usuarios, blog, redes sociales, etc). Los científicos, técnicos y cualquier persona interesada en el planeta Marte han encontrado aquí el mejor lugar para expresar su opinión, escuchar y dialogar con otros individuos, empresas e instituciones interesadas en este nuevo gran desafío de la humanidad.
Detección de salmueras en Marte mediante espectroscopia Raman
En los últimos años se han descubierto hielo de agua y sales de perclorato en la superficie y subsuelo de Marte capaces de fundir este hielo. Además de vía fusión del hielo, las sales de perclorato pueden formar soluciones líquidas al absorber vapor de agua cuando la humedad relativa supera un determinado límite en un proceso denominado delicuescencia. Formadas bien por fusión o por delicuescencia, las soluciones líquidas (salmuera) son la forma más probable de actividad de agua líquida en la superficie y subsuelo poco profundo de Marte y, por lo tanto, son importantes para comprender la habitabilidad de este planeta. Mediante el uso de la espectroscopia Raman, obtenemos espectros de referencia de varios estados mixtos de agua líquida, hielo de agua y perclorato de calcio, todos los cuales pueden tener lugar durante la formación de la salmuera. En este artículo nos centramos en la banda de stretching simétrica de perclorato y en la banda de stretching vibracional O-H para diferenciar la salmuera de la sal cristalina y del hielo de agua. Demostramos que la salmuera de perclorato puede ser identificada mediante el análisis de los picos y anchura en el espectro Raman de-compuesto de las muestras estudiadas. Nuestro análisis es importante para la posible detección de salmuera en Marte mediante la comparación con medidas de espectrómetros Raman que operarán a bordo de los vehículos exploradores Exomars y Mars 2020.
Marte presenta en su superficie varias condiciones ambientales fundamentales, que condicionan la existencia de vida: la humedad, la presión, la composición de la atmósfera y la radiación. En la Tierra también existen áreas que climatológicamente son similares a Marte, expuestas a temperaturas muy bajas, a una extrema sequedad y a una alta radiación UV. Para estudiar la capacidad de supervivencia de organismos especialmente resistentes que viven en zonas análogas de Marte en la Tierra, los denominados extremófilos o extremotolerantes, se han usado cámaras climáticas que simulan parámetros climatológicos y la composición atmosférica de Marte. En éste estudio se muestran los resultados obtenidos con la especie de liquen extremófila y extremotolerante Circinaria gyrosa, que ha sido expuesta en PASC (Planetary Atmosferic Surface Chamber, INTA, CAB) a parámetros simulados de Marte, a una atmósfera rica en CO2 (95%), a una presión atmosférica de 7 mbar, a la radiación ultravioleta solar existente en la superficie de Marte (>200 nm) y a una temperatura de -93 ºC. Los parámetros fueron administrados en forma combinada e indeoendientemente, con el objetivo de obtener un conocimiento más profundo sobre los efectos, ya sea a nivel individual o todos a la vez. Los resultados obtenidos han mostrado una resistencia extremadamente alta de éste liquen a las condiciones ambientales simuladas de Marte.
Las Cámaras de Simulación Planetaria transfieren Marte a estudios en el laboratorio
Las misiones espaciales dentro de la exploración planetaria aportan un conocimiento fundamental, único y primordial, pero implica una gran inversión y alto coste, tanto de tiempo dedicado al desarrollo de la instrumentación necesaria así como de medios económicos. Por consiguiente la simulación de condiciones planetarias en el laboratorio mediante cámaras de simulación se presenta como una necesaria y complementaria alternativa a las costosas misiones espaciales, ya que implica mayor accesibilidad, versatilidad, menor coste y la posibilidad de múltiples ensayos. Estas infraestructuras desarrolladas en el laboratorio son capaces de simular las condiciones encontradas en la atmosfera y superficies de la mayoría de los objetos planetarios. Numerosas y relevantes aplicaciones en exploración planetaria de Marte serán aquí descritas para proporcionar un conocimiento acerca de la capacidad y flexibilidad de sistemas experimentales como las cámara de simulación planetaria: principalmente, estabilidad y existencia de ciertos minerales en la superficie de Marte; potencial habitabilidad de microorganismos en condiciones de ambientes planetarios han sido también estudiados. Por consiguiente, las cámaras de simulación se posicionan como prometedoras herramientas y plataformas necesarias para el diseño de futuras misiones espaciales y planetarias, así como para la validación de medidas y observaciones realizadas in-situ desde orbitadores o robots en superficie.
Funcionamiento del Sistema WRF-CMAQ para Bulgaria con tres subdominios en Europa
La ejecución del sistema de modelización de calidad del aire WRF-CMAQ se ejecutó por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (NIMH) de Sofía a Europa para el año 2010 dentro de la Fase 2 del proyecto AQMEII. El dominio horizontal es de 5000x5000 km2 con una resolución de 25 km. Las opciones del sistema y los input de las emisiones se han establecido previamente. La evaluación del sistema se realizó en función de los resultados gráficos y de índices estadísticos de la plataforma ENSEMBLE. Se realizó una evaluación preliminar del modelo en forma operacional para el ozono y partículas, comparando las concentraciones observadas y las obtenidas a nivel del suelo en los tres subdominios europeos elegidos. El análisis manifiesta que el modelo da sobrestimaciones para el ozono e infraestimaciones para las partículas. Los mejores indicadores estadísticos se dan para las concentraciones de ozono durante el verano en todo el dominio europeo, al compararse las concentraciones dadas por el sistema con las observaciones de las estaciones de la red EMEP. Los peores resultados se dan durante el invierno para las partículas PM10 en las regiones balcánicas.
Uso de modelos CFD para estimar la representatividad espacial de estaciones de medida de la contaminación atmosférica urbana y la idoneidad de sus ubicaciones
Se ha aplicado una metodología para estimar la representatividad espacial de sitios de monitoreo de contaminación atmosférica en dos distritos urbanos. Esta metodología se basa en mapas de alta resolución de la contaminación del aire calculados mediante modelos CFD (Computational Fluid Dynamics). Se ha simulado la dispersión de NO2 emitido por el tráfico para varias condiciones meteorológicas, teniendo en cuenta el efecto de los edificios en los flujos de aire y la dispersión de contaminantes y utilizando simulaciones CFD-RANS en estado estacionario. A partir de estos resultados se calcularon mapas de las concentraciones de contaminantes promedio para el periodo Enero-Mayo de 2011 como una combinación de los escenarios simulados. Se simularon dos distritos urbanos de la ciudad de Madrid. Se han estimado las zonas de representatividad espacial para 32 ubicaciones diferentes dentro del mismo distrito (incluyendo la ubicación de las estaciones de calidad del aire operativas) mediante el cálculo de la parte de ambos dominios en la que la concentración media de NO2 difiere menos de un 20% de la concentración en cada ubicación. Se han propuesto nuevos parámetros como la relación entre el área representatividad y toda la zona de dominio (AR) o el índice de representatividad (IR) para discutir y comparar las áreas de representatividad. Se han encontrado diferencias significativas entre la representatividad espacial de los sitios candidatos de ambos distritos estudiados. Las ubicaciones del distrito Escuelas Aguirre tienen áreas de representatividad generalmente más pequeñas que las de la Plaza de Castilla. Se necesitan más estaciones para cubrir el distrito Escuelas Aguirre que para la Plaza de Castilla. La estación operativa la calidad del aire del distrito Escuelas Aguirre es menos representativa que la estación del barrio de la Plaza de Castilla. La causa de estas diferencias parece estar en la diferente ventilación en ambas zonas debido a diferencias en la estructura urbana de ambos distritos.
Predicciones de calidad del aire a alta resolución en el Mediterráneo occi-dental para los proyectos MACC, MACC-II y MACC-III
El Programa Europeo para la observación de la Tierra Copernicus anteriormente conocido como GMES (Global Monitoring for Environment and Security) ha estado desarrollando el núcleo de un servicio atmosférico medioambiental global y regional como parte de la iniciativa europea Copernicus/GMES a través de sucesivos proyectos de I+D liderados por el Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio (ECMWF) y financiados por el 6º y 7º Programas Marco de la Unión Europea para la Investigación Científica y el Programa Horizon 2020: GEMS, MACC, MACC-II y MACC-III. La Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) ha participado en los proyectos MACC y MACC-II y lo sigue haciendo en el siguiente proyecto MACC-III (http://atmosphere.copernicus.eu). AEMET ha contribuido en estos proyectos integrando una predicción de calidad del aire diaria de alta resolución a 0,05º con alcance de 48 horas sobre la cuenca mediterránea occidental con la finalidad de analizar la dependencia de la calidad de las predicciones de la resolución. Para ello se monitoriza la evolución de determinadas especies químicas NO2, O3, CO y SO2 en superficie y en diferentes niveles verticales utilizando el modelo de transporte químico MOCAGE utilizando como condiciones de contorno para las especies químicas información de las predicciones del ensemble regional generado por los diferentes proyectos MACC. Se mostrarán diferentes casos de estudios, donde las especies químicas tengan valores elevados, y se realizará una validación de calidad de aire frente a las observaciones superficiales disponibles (Red de Observación de Contaminación de Fondo EMEP/VAG y redes autonómicas y locales de observación sobre el territorio considerado). El objetivo de nuestra participa-ción en estos proyectos es ayudar a mejorar la comprensión de los procesos que intervienen en la predic-ción de la composición química en el Mediterráneo donde factores como la elevada población y la intensa radiación solar hacen de la predicción de la calidad del aire un desafío particularmente difícil
Aramis un modelo regional para la gestión de la calidad del aire. Evaluación y validación
El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de predicción de la calidad del aire a escala regional con el fin de desarrollar estrategias de reducción de las emisiones y paliar los efectos adversos que los contaminantes ejercen sobre la salud. Para lograr este objetivo, se ha desarrollado y aplicado un modelo euleriano de alta resolución llamado ARAMIS (A Regional Air Quality Modelling Integrated System). ARAMIS se ha aplicado y validado en el noreste de España (Cataluña), donde periódicamente la concen-tración de algunos contaminantes superan los valores límite fijados para la protección de la salud humana. Los resultados de la validación indican que el modelo reproduce razonablemente bien las concentraciones observadas ya que los estadísticos caen dentro de los valores recomendados por la EPA y por la Comisión Europea, sin embargo, es importante destacar que el modelo subestima algunas superaciones de los valores máximos de la concentración de ozono en verano y concentraciones horarias máximas de dióxido de nitrógeno que se producen en invierno. En relación a la predicción de las concentraciones de partículas PM10, el modelo da peores resultados con una moderada tendencia a la subestimación durante el día.
Estudio de modelización on-line del efecto directo de los aerosoles atmosféricos sobre Europa
Los aerosoles atmosféricos provocan efectos sobre la salud humana, los ecosistemas, los materiales, la visibilidad y el clima terrestre. Estos últimos efectos son objetos de estudio en el presente trabajo y dependen, principalmente, de las propiedades ópticas de los aerosoles y como éstas influyen en el balance radiativo terrestre. Dichos efectos se pueden dividir en efecto directo y semi-directo, producidos por la dispersión y absorción de la radiación; y efecto indirecto, en el que los aerosoles interaccionan con las nubes. El objetivo principal de este trabajo es evaluar el efecto directo mediante el estudio de las variables medias de temperatura; radiación que llega a la superficie de la Tierra y que sale del tope de la atmósfera; y la interacción de estas variables meteorológicas con la materia particulada (PM10). Los resultados indican descensos en la temperatura y la radiación que llega a la superficie de la Tierra, aumentos en la radiación que sale del tope de la atmósfera y variaciones en la materia particulada, resultando así en un enfriamiento del clima debido al efecto directo de los aerosoles atmosféricos.