Mejoras en la señal satelital de dióxido de azufre de megafuentes en Chile central

Abstract

A lo largo de Chile existen diversas fuentes de dióxido de azufre (SO2) de origen antrópico (fundiciones de cobre, termoeléctricas, etc.) como de origen natural (volcanes, proceso biogénicos, etc.). En Chile, se estima que durante el año 2005 las fundiciones de Caletones, Ventanas y Chagres emitieron 77GgS en conjunto, cantidad similar a las emisiones totales de países desarrollados. Dados los impactos sobre la salud humana, los ecosistemas y el clima asociados al SO2 y compuestos oxidados de azufre, se requiere contar con mediciones confiables de SO2 de manera de tener un control sobre la abundancia, distribución y emisiones. El ozono (O3) y el SO2 tienen líneas espectrales de absorción similar en el ultravioleta (UV), siendo el O3 mucho más abundante que el SO2. Este último, se comenzó a estimar como una corrección a la estimación de carga atmosférica de O3 en la década de 1980, donde la carga atmosférica de un compuesto corresponde a la integral en la vertical de la concentración del compuesto, medido en moléculas/cm2 o Unidades Dobson (1 DU=2.69×1016 moléculas/cm2). Subsecuentemente, la técnica de filtrado se ha mejorado pudiendose hoy registrar la carga de SO2 con un error de fondo de 0.2 DU. Operacionalmente, se supone un perfil basado en mediciones hechas en EE.UU. En este estudio se analiza la validez de suponer el mismo perfil en la zona centro de Chile, caracterizada por una compleja circulación debido a su topografía, otorgándole variedad de forma y distribución a los perfiles en la zona de estudio. La metodología plantea usar combinadamente un modelo de transporte de baja resolución horizontal (∼ 10km), para calcular los perfiles de SO2 en la zona de estudio y un modelo de transferencia radiativa, para estimar los efectos de la dispersión y absorción del SO2 en la atmósfera. El modelo de transferencia radiativa, permite simular la medición satelital, considerando el perfil modelado. De esta manera es posible estimar la sensibilidad de la estimación de carga de SO2, con respecto a los perfiles a lo largo de Chile Central. Las estimaciones de SO2 se corrigen al cambiar el perfil de SO2 y adema ́s se implementa un filtro estadístico que elimina aquellos datos fuera de los percentiles 1 y 99 de la población y que además elimina la variabilidad mensual, a través de un filtro de Fourier, considerando que el tiempo de residencia del SO2 es del orden de días. El resultado principal es la corrección de las estimaciones de SO2 en la zona central de Chile, con una sensibilidad entre un 40 %-80 %.