Conceptos Clave de Meteorología y Contaminación Atmosférica: Impactos y Factores

Conceptos Clave de Meteorología

Humedad

• Humedad absoluta: Masa de vapor de agua contenida en 1 m³ de aire, expresada en g/m³.
• Humedad relativa: Cantidad de vapor de agua, expresada en %, que hay en 1 m³ de aire, en relación con la máxima posible que podría contener a una temperatura determinada.
• Punto de rocío: Temperatura a la que la humedad relativa es del 100% y, por tanto, la temperatura a la que se produce la condensación del vapor de agua.

Movimientos Verticales del Aire

• Gas: El aire no está saturado y no hay condensación de vapor de agua. Los cambios de temperatura se deben a expansiones o contracciones.
• Gradiente adiabático húmedo (GAH): En el aire ascendente, la humedad relativa va aumentando hasta alcanzar el punto de rocío. Se produce la condensación del vapor de agua, liberación de calor y una disminución del ritmo de descenso de la temperatura.
• Borrascas: Las masas de aire ascienden y se crean en la superficie bajas presiones. El aire, al ascender, se enfría, se condensa, forma nubes y posibles precipitaciones. Son propicias para la dispersión de la contaminación, ya que el aire que asciende provoca la elevación y la dispersión de la misma.
• Anticiclones: Una masa de aire frío y denso desciende. Se dan situaciones peligrosas cuando existe contaminación porque queda atrapada. La dispersión solo es posible cuando el sol llega a calentar la superficie terrestre, que a su vez calienta el aire y este asciende por convección térmica.
• Inversión térmica: En condiciones normales, la temperatura disminuye con la altura, pero a veces ocurre lo contrario. Puede provocar que el smog quede atrapado cerca del suelo porque el aire no puede elevarse, puesto que es más frío y más denso en la zona inferior. Este fenómeno se presenta en noches despejadas, cuando el suelo se enfría por radiación y, a su vez, enfría el aire en contacto con él, provocando la condensación del vapor de agua cerca del suelo y la formación de nubes bajas. Se produce en invierno en situaciones anticiclónicas fuertes que impiden el ascenso del aire y concentran la humedad. Se rompe cuando, a lo largo del día, se calienta el aire que está en contacto con la atmósfera.

Zonas Climáticas

• Zona de convergencia intertropical: (0º a 20º) Bajas presiones, abundantes precipitaciones y temperatura media elevada. La abundancia de lluvias y las elevadas temperaturas favorecen la vegetación y se desarrollan selvas.
• Zonas tropicales: (20º a 40º) Altas presiones y precipitaciones escasas que originan extensiones desérticas. Predominan vientos alisios que se forman cuando masas de aire se mueven para ocupar el espacio que deja libre el aire ascendente de la zona ecuatorial. Por el efecto Coriolis, los vientos en el hemisferio norte soplan de noreste a suroeste.
• Zonas templadas: (40º a 60º) Soplan vientos del oeste. Frecuentes borrascas por el choque entre masas de aire que arrastran los vientos del oeste con las masas de aire frío procedentes de zonas polares. Temperaturas medias variables alrededor de 10 ºC, presiones bajas y estaciones marcadas. Clima propicio para la formación de bosques (caducifolio y mediterráneo).
• Zonas polares: (60º a 90º) Temperaturas bajas, altas presiones y precipitaciones débiles. En las zonas más próximas a zonas templadas hay tundra y taiga.

Contaminación Atmosférica

Tipos de Contaminantes

• Contaminantes químicos:
  • Primarios: Aerosoles, compuestos de azufre, compuestos de nitrógeno, compuestos de carbono, hidrocarburos, metales pesados, compuestos orgánicos volátiles y derivados halogenados.
  • Secundarios: Ozono troposférico, derivados de los NOx y derivados de los SOx.
• Contaminantes físicos: Radiaciones ionizantes, ondas sonoras y contaminación térmica.

Emisión e Inmisión

• Emisión: Liberación de contaminantes a la atmósfera por las fuentes contaminantes.
• Nivel de emisión: Cantidad de cada contaminante vertido a la atmósfera en un período de tiempo determinado.
• Inmisión: Recepción de contaminantes en el medio ambiente (aire, suelo, agua) procedentes de una fuente emisora.
• Nivel de inmisión: Concentración de contaminantes en una zona determinada, medido en cantidad de contaminante por volumen de aire.

Factores que Influyen en la Dispersión de Contaminantes

• Características de las emisiones: Naturaleza, concentración, características fisicoquímicas, temperatura de emisión, velocidad de salida y altura del foco emisor.
• Condiciones atmosféricas: Las condiciones anticiclónicas dificultan la dispersión, mientras que las borrascas la facilitan.
• Características geográficas y topográficas: En zonas costeras se producen brisas; en valles y laderas, brisas de valle y de montaña. También influyen las masas vegetales y los núcleos urbanos.

Consecuencias de la Contaminación

• Efectos locales: Islas térmicas, smog y contaminación sonora.
• Efectos regionales: Lluvia ácida (debida a emisiones de CO₂ y NO₂, que reaccionan con el vapor de agua y forman ácido sulfúrico y ácido nítrico). Consecuencias de la lluvia ácida:
  • Corroe metales y materiales de construcción.
  • Acidifica ecosistemas acuáticos.
  • Acidifica el suelo.
  • Libera iones de aluminio del suelo hacia los lagos.
  • Destruye grandes masas forestales.
• Efectos globales: Incremento del efecto invernadero y destrucción de la capa de ozono (debido al aumento de óxidos de nitrógeno, que se producen de forma natural o antrópica, y que actúan de catalizadores en la destrucción del oxígeno, pudiendo reaccionar con OH^- para formar HNO₃; y gases halogenados, especialmente el Cl, que se produce por fotólisis de los CFC y que cada átomo puede llegar a destruir hasta 100.000 moléculas de ozono).