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La tarea de reducir el error en las propiedades radiativas de los diferentes tipos de aerosoles para poder así reducir la incertidumbre en la determinación del forcing radiativo de estos componentes atmosféricos ha sido una tarea a la que la comunidad científica se ha dedicado muy recientemente. Dada la complejidad de la tarea y sobre todo el que sea un problema a escala global ha llevado a que se pongan en marcha diversos proyectos internacionales que permiten optimizar tanto el proceso de investigación como los recursos científicos disponibles. En esta línea el primer gran experimento internacional, denominado “Aerosol Characterization Experiment” (ACE- 1) se llevo a cabo entre el 15 de Noviembre y el 14 de Diciembre de 1995 en la región de Tasmania, Australia (Bates et al., 1994). Más recientemente, entre el 15 de Junio y el 31 de Julio de 1997, se ha llevado a cabo la fase intensiva del ACE-2 en la zona de Canarias-Azores. En esta ocasión, en la cual ha participado activamente el Departamento de Física Fundamental y Experimental de la Universidad de La Laguna, se habían planteado los siguientes objetivos:

1.- Determinar las propiedades físicas, químicas, radiativas y de nucleación de las principales especies de aerosoles en esta región del Atlántico Norte y determinar las relaciones entre estas propiedades.

2.- Cuantificar los procesos físicos y químicos que controlan la evolución de las principales especies de aerosoles y en particular de sus propiedades físicas, químicas, radiativas y de nucleación.

3.- Desarrollar procedimientos para extrapolar procesos y propiedades de aerosoles desde escalas locales a escales regionales y globales, así como evaluar el forcing radiativo directo e indirecto de las principales especies de aerosoles en el Atlántico Norte.

El planteamiento de estos objetivos evidencia que hoy por hoy las incertidumbres existentes para la evaluación del “forzamiento” radiativo directo de las partículas atmosféricas es importante, si bien se tiene la certeza de que éste no es cero. Este panorama se complica aún más a la hora de evaluar el forcing indirecto, esto es, la capacidad para modificar los procesos de formación y evolución de las nubes por la modificación de las propiedades de los núcleos de condensación.

La situación actual se puede resumir siguiendo el esquema planteado por Charlson, 1997, ante el grupo de aerosoles de la National Atmospheric and Oceanic Administration (NOAA, USA), en los siguientes puntos:

1.- Hay muchas evidencias que sugieren que los aerosoles de origen antropogénicos han incrementando los valores de espesor óptico en las regiones industrializadas muy por encima de los valores de fondo naturales en estas zonas. 2.- Debido al efecto de las distribuciones de tamaño y propiedades químicas de los aerosoles antropogénicos, éstos contribuyen en un 50% al espesor óptico medio global en longitudes de onda del visible a pesar de que sólo contribuyen con un 20% a la masa total de partículas atmosféricas.

3.- Las principales especies químicas que componen estas partículas atmosféricas son sulfatos liberados a la atmósfera por procesos de combustión y sustancias orgánicas productos de la quema de biomasa.

4.- Las grandes erupciones volcánicas, como la del Pinatubo, tienen capacidad para inyectar gran cantidad de partículas en la estratosfera donde sus efectos persisten durante varios años. La cantidad de radiación dispersada por las partículas de fuentes antropogénicas es comparable a la difundida por los aerosoles de estas grandes erupciones.

5.- Existen muchas evidencias de la capacidad de los aerosoles para producir un “forzamiento” radiativo negativo, esto es, son capaces de producir un enfriamiento del sistema Tierra-atmósfera.

6.- La magnitud de este forcing radiativo negativo presenta aún muchas incertidumbres. Sin embargo sobre áreas industriales estos efectos parecen ser del mismo orden, aunque de signo contrario, al efecto de los gases de efecto invernadero.

7.- Importantes dificultades siguen existiendo para la determinación del impacto de las partículas atmosféricas sobre las propiedades radiativas de las nubes. Los resultados obtenidos hasta el momento apuntan a que estos pueden ser similares a los efectos directos tanto en magnitud como en signo.

8.- Tanto los efectos directos como los indirectos dependen de la distribución en tamaño de los aerosoles y de su propiedades físico-químicas, por lo que se necesita realizar un exhaustivo inventario de las fuentes y sus propiedades.

9.- Se han encontrado evidencias de que el papel jugado por aerosoles minerales de origen natural puede tener importantes efectos sobre el balance de energía.

La situación plasmada en los puntos anteriores hace evidente la necesidad de que aún se necesita un mayor esfuerzo tanto para la determinación de las propiedades radiativas de los aerosoles atmosféricos como para un mejor esclarecimiento de los procesos que estas partículas sufren.

Dada la situación de las Islas Canarias (28,5º N, 16,3º O) esta región se ve afectada tanto por aerosoles antropogénicos, procedentes del Norte de América y de Europa, como por aerosoles minerales procedentes del desierto del Sahara. Este hecho junto a la existencia en Izaña, Tenerife, de una de las pocas estaciones mundiales con la clasificación de estación de vigilancia mundial (VAM) otorgada por la Organización de Meteorología hacen de esta zona un enclave especial para el estudio del papel que juegan las partículas atmosféricas en el balance de energía en el sistema Tierra- atmósfera. Una de las principales características de la estación VAM de Izaña es el estar en un clave que permite el determinar concentraciones de gases en condiciones de fondo, esto es, representativas de promedios a escala global.

En base a lo anteriormente planteado y a las disponibilidades de material científico y datos experimentales, en este trabajo se han planteado los siguientes objetivos:

1.- Puesta a punto de la técnica de medida de espesores ópticos de aerosoles a partir de la medida de radiancias espectrales.

2.- Puesta a punto de un método para la determinación de la distribución en tamaño de las partículas atmosféricas a partir de los espesores ópticos espectrales de aerosoles.

3.- Cálculo de las propiedades ópticas de los aerosoles en situaciones típicas de promedios validos a escala global y en situación de presencia de aerosoles minerales.

4.- Definición y construcción de un equipo capaz de determinar todos los parámetros necesarios para una exacta determinación de los valores de espesores ópticos, en el rango visible-infrarrojo cercano (VIS-NIR).

5.- Desarrollo de un algoritmo para la determinación de la cantidad total de agua precipitable, lo que va a permitir corregir los espesores ópticos totales y así poder determinar, a las longitudes de onda donde hayan bandas de absorción del vapor de agua, el espesor óptico de aerosoles.