Análisis de condiciones meteorológicas superficiales en el Valle de Aburrá y sus posibles efectos sobre la calidad del aire

Abstract

RESUMEN: La isla de calor urbano (ICU) es un fenómeno ambiental que sucede por cuenta de los materiales propios de las ciudades y que puede tener fuertes efectos sobre la dinámica eólica y, por tanto, sobre el transporte de contaminantes emitidos desde zonas urbanas. Este efecto de la ICU es particularmente importante en ciudades donde las barreras orográficas imponen restricciones adicionales a la ventilación, como ocurre en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá (AMVA). Este estudio busca analizar los mecanismos de transporte de contaminantes y sus relaciones con el comportamiento superficial de la temperatura, la humedad relativa y los campos de viento, durante el trimestre marzo, abril y mayo (MAM) de 2016, periodo significativo en términos de la ocurrencia de fuertes eventos de contaminación registrados para el AMVA. En la primera parte de la investigación se analizan de manera independiente las variables meteorológicas temperatura, velocidad del viento y humedad relativa a través de sus ciclos diurnos y se escoge la estación Jardín Botánico para hacer el análisis combinado de las variables. El análisis permite decir, de manera general, que la temperatura tiene una relación inversa con la humedad y directa con la velocidad del viento. Para discutir acerca de posibles relaciones entre el comportamiento de las variables meteorológicas y el transporte de contaminantes y la calidad del aire en el Valle de Aburrá, los análisis posteriores se concentran en un mes dentro del trimestre de estudio, en el cual había declaratoria ambiental (20 de marzo al 16 de abril de 2016). Este análisis se realiza tomando de manera conjunta datos de temperatura, velocidad del viento y concentración de PM 2.5 para 3 estaciones al norte, centro y sur del Valle. Los análisis involucran procesamiento estadístico para obtención de medidas de tendencia central y dispersión, series de tiempo, ciclos diurnos, pruebas de tendencia, correlaciones, espectros de potencia y análisis de onditas “wavelets”. Estos estadísticos son analizados teniendo en cuenta las horas de tráfico vehicular, los procesos relacionados con la estabilidad atmosférica y la isla de calor urbano, y la normativa legal vigente acerca de emisiones vehiculares durante el periodo de estudio. Los resultados sugieren que la variabilidad de la meteorología al interior del Valle está fuertemente condicionada por el efecto de la isla de calor urbano, ya que el foco de temperatura en el centro del Valle condiciona el comportamiento del campo de circulación. Además, la relación de las variables meteorológicas tiene una alta variabilidad en el sur respecto al comportamiento que hay al centro y norte del Valle, y puede estar influenciada por los procesos químicos asociados con las condiciones de calidad del aire. Estudios adicionales se requieren para poder confirmar esta relación aparente.