Comparison of ozone profiles from DIAL, MLS, and chemical transport model simulations over Río Gallegos, Argentina, during the spring Antarctic vortex breakup, 2009

This study evaluates the agreement between ozone profiles derived from the ground-based differential absorption lidar (DIAL), satellite-borne Aura Microwave Limb Sounder (MLS), and 3-D chemical transport model (CTM) simulations such as the Model for Interdisciplinary Research on Climate (MIROC-CTM) over the Atmospheric Observatory of Southern Patagonia (Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral, OAPA; 51.6°S, 69.3°W) in Río Gallegos, Argentina, from September to November 2009. In this austral spring, measurements were performed in the vicinity of the polar vortex and inside it on some occasions; they revealed the variability in the potential vorticity (PV) of measured air masses. Comparisons between DIAL and MLS were performed between 6 and 100hPa with 500km and 24h coincidence criteria. The results show a good agreement between DIAL and MLS with mean differences of ±0.1ppmv (MLS-´DIAL, n,=-) between 6 and 56hPa. MIROC-CTM also agrees with DIAL, with mean differences of ±0.3ppmv (MIROC-CTM-´DIAL, n,=-23) between 10 and 56hPa. Both comparisons provide mean differences of 0.5ppmv (MLS) to 0.8-0.9ppmv (MIROC-CTM) at the 83-100hPa levels. DIAL tends to underestimate ozone values at this lower altitude region. Between 6 and 8hPa, the MIROC-CTM ozone value is 0.4-0.6ppmv (5-8%) smaller than those from DIAL. Applying the scaled PV (sPV) criterion for matching pairs in the DIAL-MLS comparison, the variability in the difference decreases 21-47% between 10 and 56hPa. However, the mean differences are small for all pressure levels, except 6hPa. Because ground measurement sites in the Southern Hemisphere (SH) are very sparse at mid-to high latitudes, i.e., 35-60°S, the OAPA site is important for evaluating the bias and long-Term stability of satellite instruments. The good performance of this DIAL system will be useful for such purposes in the future.Fil: Sugita, Takafumi. National Institute for Environmental Studies; JapónFil: Akiyoshi, Hideharu. National Institute for Environmental Studies; JapónFil: Wolfram, Elian Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentina. Ministerio de Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; ArgentinaFil: Salvador, Jacobo Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentina. Ministerio de Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; ArgentinaFil: Ohyama, Hirofumi. National Institute for Environmental Studies; Japón. Nagoya University; JapónFil: Mizuno, Akira. Nagoya University; Japó

Attenuation by clouds of UV radiation for low stratospheric ozone conditions

Stratospheric poor ozone air masses related to the polar ozone hole overpass subpolar regions in the Southern Hemisphere during spring and summer seasons, resulting in increases of surface Ultraviolet Index (UVI). The impact of these abnormal increases in the ultraviolet radiation could be overestimated if clouds are not taking into account. The aim of this work is to determine the percentage of cases in which cloudiness attenuates the high UV radiation that would reach the surface in low total ozone column situations and in clear sky hypothetical condition for Río Gallegos, Argentina. For this purpose, we analysed UVI data obtained from a multiband filter radiometer GUV-541 (Biospherical Inc.) installed in the Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral (OAPA-UNIDEF (MINDEF - CONICET)) (51 °33´ S, 69 °19´ W), Río Gallegos, since 2005. The database used covers the period 2005-2012 for spring seasons. Measured UVI values are compared with UVI calculated using a parametric UV model proposed by Madronich (2007), which is an approximation for the UVI for clear sky, unpolluted atmosphere and low surface albedo condition, using the total ozone column amount, obtained from the OMI database for our case, and the solar zenith angle. It is observed that ∼76% of the total low ozone amount cases, which would result in high and very high UVI categories for a hypothetical (modeled) clear sky condition, are attenuated by clouds, while 91% of hypothetical extremely high UVI category are also attenuated.Fil: Orte, Facundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: Wolfram, Elian Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: Salvador, Jacobo Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: D'elia, Raul Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: Quiroga, Jonathan Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: Quel, Eduardo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; ArgentinaFil: Mizuno, Akira. Nagoya University; Japó

Multiple symptoms of total ozone recovery inside the Antarctic vortex during austral spring

The long-term evolution of total ozone column inside the Antarctic polar vortex is investigated over the 1980-2016 period. Trend analyses are performed using a multilinear regression (MLR) model based on various proxies (heat flux, QBO, solar flux, AAO and aerosols). Annual total ozone column corresponding to the mean monthly values inside the vortex in September and during the period of maximum ozone depletion from September 15th to October 15th are used. Total ozone columns from combined TOMS-N7, SBUV-N9, TOMS-EP and OMI-TOMS satellite datasets and the Multi-Sensor Reanalysis (MRS-2) dataset are considered in the study. Ozone trends are computed by a piecewise trend model (PWT) before and after the turnaround in 2001. In order to evaluate total ozone within the vortex, two classification methods are used, based on the potential vorticity gradient as a function of equivalent latitude. The first standard one, considers this gradient at a single isentropic level (475K or 550K), while the second one uses a range of isentropic levels between 400K and 600K. The regression model includes a new proxy that represents the stability of the vortex during the studied month period. The determination coefficient (R2) between observations and modeled values increases by ~0.05 when this proxy is included in the MLR model. The higher R2 (0.93-0.95) and the minimum residuals are found for the second classification method in the case of both datasets and months periods. Trends in September are statistically significant at 2 sigma level with values ranging between 1.85 and 2.67 DU yr-1 depending on the methods and data sets. This result confirms the recent studies of Antarctic ozone healing during that month. Trends after 2001 are 2 to 3 times lower than before the turnaround year as expected from the response to the slowly ODS decrease in Polar regions.Estimated trends in the 15Sept-15Oct period are smaller than in September. They vary from 1.15 to 1.78 DU yr-1 and are hardly significant at 2 level. Ozone recovery is also confirmed by a steady decrease of the relative area of total ozone values lower than 150 DU within the vortex in the 15Sept-15Oct period since 2010. Comparison of the evolution of the ozone hole area in September and October show a decrease in September, confirming the later formation of the ozone hole during that month.Fil: Pazmino, Andrea. Universidad Paris Saclay; FranciaFil: Godin Beekmann, Sophie. Universidad Paris Saclay; FranciaFil: Hauchecorne, Alain. Universidad Paris Saclay; FranciaFil: Claud, Chantal. Ecole Polytechnique; FranciaFil: Khaykin, Sergey. Universidad Paris Saclay; FranciaFil: Goutail, Florence. Universidad Paris Saclay; FranciaFil: Wolfram, Elian Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentina. Ministerio de Defensa; ArgentinaFil: Salvador, Jacobo Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentina. Ministerio de Defensa; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; ArgentinaFil: Quel, Eduardo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Ministerio de Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentin

Desarrollo de una cámara todo cielo de bajo costo para el pronóstico a corto plazo de generación fotovoltaica

En un contexto en el cual se aumenta el porcentaje de generación fotovoltaica en la matriz energética nacional, tanto de forma centralizada como distribuida, es importante contar con herramientas de pronóstico de generación que permitan gestionar y planificar la inyección dentro del sistema eléctrico. Siendo que la generación fotovoltaica depende directamente de la irradiancia solar, para predecir la generación debe predecirse la irradiancia. La irradiancia es modulada, en tiempos cortos, fundamentalmente por la cobertura nubosa. Por lo tanto predecir la evolución de las nubes y las intersecciones con el disco solar es una componente vital para la predicción de generación fotovoltaica en el corto plazo. En este trabajo se presenta el desarrollo de herramientas para generar pronósticos de radiación solar de corto plazo (intrahorario) mediante la predicción en la evolución de nubes utilizando cámaras todo cielo y procesamiento de imágenes.Para la adquisición de imágenes se desarrolló un prototipo de cámara con componentes de bajo coste capaz de adquirir la información necesaria para realizar los pronósticos. Se desarrollaron e implementaron técnicas de detección de nubes utilizando tanto las imágenes obtenidas con el dispositivo de adquisición desarrollado como de cámaras comerciales de alta calidad y costo. Finalmente se dotó al prototipo de cámara de la lógica necesaria para poder correr las herramientas de pronóstico en el mismo dispositivo y funcionar como servidor web para permitir el acceso remoto a los resultados. En este trabajo se presentan detalles de la arquitectura de la cámara desarrollada. Los  parámetros de los modelos de pronóstico fueron calibrados para ambas fuentes de imágenes, estableciendo métricas para establecer el margen de ajuste de los mismos. Se presentan resultados de comparaciones entre los distintos modelos con mediciones de irradiancia de alta precisión.Fil: Santisi, Sebastián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Wolfram, Elian Augusto. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Otero, Alejandro Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina104a Reunión de la Asociación Fı́sica ArgentinaSanta FeArgentinaAsociación Fı́sica Argentin

Estudio del comportamiento de la capa de ozono y la radiación UV en la Patagonia Austral y su proyección hacia la comunidad

La implementación de este trabajo fue llevada a cabo en el Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral (OAPA), ubicado en la ciudad de Río Gallegos (Lat. 51,5° S; Lon. 69,3° O). Las actividades del mismo comenzaron en julio de 2005, y desde entonces se han realizado mediciones sistemáticas con instrumentos de sensado activo (LIDAR) y pasivo (radiómetro) en el período 2005 ? 2010, las cuales forman parte de este trabajo. Se presentan además una serie de metodologías en el procesamiento de señales provenientes de un sistema lidar que permite determinar según su configuración perfiles de ozono, aerosoles y temperatura en la estratosfera. Estas mediciones así como las de radiación UV juegan un rol fundamental en el conocimiento de nuestra atmósfera. Las correcciones en los perfiles debido a perfiles de aerosoles estratosféricos son aplicadas al canal elástico en 355 nm, siendo posible calcular perfiles de temperatura por debajo de 30 km y realizar así correcciones en los perfiles de ozono. Adicionalmente diferentes tipos de análisis y procesamientos de señales fueron llevados a cabo sobre un radiómetro solar, multicanal de banda angosta GUV ? 541. Se calculan los valores de columna total de ozono, espesor óptico de nubes e índice UV diario.This work was carried out at the Atmospheric Observatory of Southern Patagonia (OAPA) located in the city of Río Gallegos (Lat. 51.5° S; Lon. 69.3° W) since 2005, systematic measurements have been performed with active sensing (lidar) and passive (radiometer) instruments in the 2005 – 2010 period. Measurements of ozone, temperature profiles and solar UV radiation on surface plays a fundamental role in understanding our atmosphere. We present several methodologies, based on signals processing from a lidar system which in different configuration permits to retrieve ozone and stratospheric temperature profiles. Stratospheric aerosol profiles corrections are applied to the elastic channel at 355 nm to calculate temperature profiles below 30 km. Also these aerosol profiles are used in the corrections of the ozone profiles. Additionally different types of analysis and signal processing were performed on data measured with a solar radiometer, moderated narrow-band multi-channel GUV - 541. This data processing has permitted to calculate total ozone column and UV index daily.Fil: Salvador, Jacobo Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; ArgentinaFil: Wolfram, Elian Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; ArgentinaFil: Quel, Eduardo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentin

La relación entre la irradiación UV-A/global para la ciudad de Buenos Aires para aplicaciones ambientales de la energía solar

En este trabajo y teniendo en mente la descontaminación fotocatalítica solar de aguas, se presenta la correlación para calcular irradiación UV-A(315-400nm) a partir de mediciones de Global (300-3000nm) para la ciudad de Buenos aires. Las mismas fueron elaboradas a partir de mediciones del año 2001 llevadas a cabo en CEILAP-CITEFA. El error en la estimación del UV-A a partir de las mediciones de global por esta metodología se calcula en un 10,8%. Para el dimensionamiento de reactores fotocatalíticos, este error es aceptable y constituye un paso hacia el conocimiento de la magnitud del recurso UV en la superficie de la tierra y hacia la difusión del uso de ese tipo de sistemas.In this work, and with the view for solar photocatalytic use, the correlation to estimate UV-A irradiation (315-400 nm) from measurements of Global radiation (300-3000nm) for the city of Buenos Aires is presented. The correlation was obtained from measurements of the year 2001 performed in CEILAP-CITEFA. The error in the UV-A estimation from global measurements is calculated to be 10,8%. For photocatalytic systems dimensioning, this magnitude is acceptable and the methodology constitutes a first step to the knowledge of the UV resource and towards the diffusion of the use solar photocatalytic technologies.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

La relación entre la irradiación UV-A/global para la ciudad de Buenos Aires para aplicaciones ambientales de la energía solar

En este trabajo y teniendo en mente la descontaminación fotocatalítica solar de aguas, se presenta la correlación para calcular irradiación UV-A(315-400nm) a partir de mediciones de Global (300-3000nm) para la ciudad de Buenos aires. Las mismas fueron elaboradas a partir de mediciones del año 2001 llevadas a cabo en CEILAP-CITEFA. El error en la estimación del UV-A a partir de las mediciones de global por esta metodología se calcula en un 10,8%. Para el dimensionamiento de reactores fotocatalíticos, este error es aceptable y constituye un paso hacia el conocimiento de la magnitud del recurso UV en la superficie de la tierra y hacia la difusión del uso de ese tipo de sistemas.In this work, and with the view for solar photocatalytic use, the correlation to estimate UV-A irradiation (315-400 nm) from measurements of Global radiation (300-3000nm) for the city of Buenos Aires is presented. The correlation was obtained from measurements of the year 2001 performed in CEILAP-CITEFA. The error in the UV-A estimation from global measurements is calculated to be 10,8%. For photocatalytic systems dimensioning, this magnitude is acceptable and the methodology constitutes a first step to the knowledge of the UV resource and towards the diffusion of the use solar photocatalytic technologies.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

La relación entre la irradiación UV-A/global para la ciudad de Buenos Aires para aplicaciones ambientales de la energía solar

En este trabajo y teniendo en mente la descontaminación fotocatalítica solar de aguas, se presenta la correlación para calcular irradiación UV-A(315-400nm) a partir de mediciones de Global (300-3000nm) para la ciudad de Buenos aires. Las mismas fueron elaboradas a partir de mediciones del año 2001 llevadas a cabo en CEILAP-CITEFA. El error en la estimación del UV-A a partir de las mediciones de global por esta metodología se calcula en un 10,8%. Para el dimensionamiento de reactores fotocatalíticos, este error es aceptable y constituye un paso hacia el conocimiento de la magnitud del recurso UV en la superficie de la tierra y hacia la difusión del uso de ese tipo de sistemas.In this work, and with the view for solar photocatalytic use, the correlation to estimate UV-A irradiation (315-400 nm) from measurements of Global radiation (300-3000nm) for the city of Buenos Aires is presented. The correlation was obtained from measurements of the year 2001 performed in CEILAP-CITEFA. The error in the UV-A estimation from global measurements is calculated to be 10,8%. For photocatalytic systems dimensioning, this magnitude is acceptable and the methodology constitutes a first step to the knowledge of the UV resource and towards the diffusion of the use solar photocatalytic technologies.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Mapas de radiación solar global de la República Argentina a partir del producto SYN1-CERES

Fil: Carmona, Facundo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras; ArgentinaFil: Orte, Facundo. Laboratorio de Laseres Sólidos. CEILAP-CITEDEF; ArgentinaFil: Rivas, Raúl. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras; ArgentinaFil: Wolfram, Elian. Laboratorio de Laseres Sólidos. CEILAP-CITEDEF; ArgentinaFil: Kruse, Eduardo Emilio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentin

Desarrollo de un algoritmo para determinar agua precipitable en base a mediciones con un radiómetro solar

Se ha desarrollado un algoritmo computacional que permite determinar el contenido total de vapor de agua atmosférico o agua precipitable, en base a la medición de la transmitancia atmosférica solar en 940 nm. Se emplea un modelo de capas y la transmisión se calcula adicionando la contribución de todas las líneas espectrales comprendidas en el ancho de banda del medidor con el ensanchamiento correspondiente a cada presión y temperatura de cada capa. Se analizan datos obtenidos con un radiómetro espectral de seis canales y con un fotómetro solar Microtops II. Los resultados del algoritmo han sido contrastados satisfactoriamente con datos obtenidos con globos sonda en Ezeiza.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES