La temperatura y el viento suelen incluirse en mapas de calidad del aire que muestran información sobre contaminantes en tiempo real. Pero, ¿por qué se enumeran estos factores ambientales y cómo influyen en la calidad del aire?

A continuación repasamos cómo el viento y la temperatura interactúan con los contaminantes para influir en la calidad del aire.

¿Cómo afecta el viento a la contaminación atmosférica?

El viento puede ayudar a dispersar los contaminantes. Cuando los contaminantes permanecen sobre una región, el viento puede dispersarlos fuera de ella y reducir las concentraciones de contaminantes más intensos en una misma región[1]También puede alejar los contaminantes de su origen, como ocurrió cuando el humo de los incendios forestales del oeste de EE.UU. envió partículas contaminantes hasta el oeste de Europa..

Sin embargo, en ocasiones la geografía puede suponer un reto para el viento a la hora de dispersar los contaminantes. Los contaminantes pueden no ser expulsados de los valles si los vientos dominantes no son capaces de elevarse por encima de las cadenas montañosas. En esos casos, los contaminantes pueden acumularse en concentraciones más elevadas en la base de la montaña o, lo que es peor, crear un efecto de "chimenea de valle de montaña".

Un estudio publicado en 2009 en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres descubrió que las brisas de los valles de montaña contribuían a crear una segunda capa de contaminación en Pekín (China)[2].

Las brisas de los valles de montaña que soplan predominantemente hacia el sur recogen los contaminantes de la superficie de la ciudad, fluyen a lo largo de la cara de las montañas y crean una segunda capa de contaminación elevada que fluye en dirección norte sobre la ciudad. Los contaminantes de esa capa podían volver a la superficie y afectar a los residentes por segunda vez.

Dilución y coagulación de la lluvia

La lluvia puede ayudar a diluir las altas concentraciones de contaminantes atmosféricos. Dado que las partículas gruesas (PM10), como el polvo, la suciedad y el polen, son más grandes y pesadas que otras partículas, la lluvia puede ayudar a que las PM10 se depositen en el suelo más rápidamente que las partículas finas más pequeñas (PM2,5).[3]

La lluvia es menos eficaz para diluir las PM2,5. Los investigadores de Lanzhou, China midió el impacto de la lluvia en las concentraciones de PM10, PM2,5 y PM1 en el aire entre 2005 y 2007[4]. Las lluvias extremadamente intensas podían reducir en una pequeña cantidad las partículas contaminantes de mayor tamaño, pero no tenían casi ningún efecto en las partículas de menos de 2,5 micras.

Al caer, las gotas de lluvia también pueden atraer partículas contaminantes aerosolizadas en un proceso denominado coagulación. En un artículo publicado en Atmospheric Chemistry and Physics en 2015, los investigadores descubrieron que cuanto más pequeña era una gota, más fácil era que el agua atrajera a los aerosoles[5] La baja humedad relativa también ayudaba en el proceso.

Si la fuente de contaminación atmosférica es un incendio forestal, una lluvia intensa también puede ayudar a apagar el fuego y acabar con las emisiones de humo.

Los días calurosos y soleados pueden crear neblina de ozono

El calor del verano puede provocar bruma, un aspecto similar a la niebla que suele aparecer en las zonas urbanas. Pero en lugar de estar compuesta por diminutas gotas de agua como la niebla, la bruma de verano es en realidad una capa de ozono a nivel del suelo. ozono a nivel del sueloo smog.

Cuando óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por la combustión -a menudo de vehículos- interactúan con la luz solar, la reacción crea ozono.

El ozono es menos frecuente cuando hay mucha humedad, lluvia, viento o temperaturas más frescas[6].

Como el clima cálido es un factor importante en la creación de ozono, ciudades famosas por su sol como Los Ángeles pueden tener problemas con días de mucho smog. En consecuencia, algunas ciudades como Bogotá, Colombia; París, Franciay Ciudad de México, México han limitado el acceso en coche a las ciudades en un esfuerzo por reducir el smog[7].

Cómo las olas de calor provocan humo

El tiempo soleado y las altas temperaturas pueden tener un impacto negativo adicional en la calidad del aire. Cuando las altas temperaturas superan las normas y duran mucho tiempo, las olas de calor pueden crear condiciones peligrosas para la calidad del aire.

Las olas de calor pueden avivar los incendios forestales. En Columbia Británica, Canadá Durante los meses de junio y julio de 2021, el intenso calor, que alcanzó los 121,2 grados, provocó una sequedad extrema del sotobosque. Cuando una fuerte tormenta eléctrica azotó la región, 29.000 rayos provocaron 62 incendios forestales de rápida propagación en la provincia[8,9].

El pueblo de Lyttonconocido por sus temperaturas normalmente altas y su clima seco para los estándares canadienses, fue destruido por uno de los incendios forestales. 1.000 personas fueron evacuadas y dos murieron.

Los incendios forestales, a su vez, generan humo y PM2,5 que pueden propagarse por todo el país. miles de kilómetros. de su origen cuando son transportados por los vientos dominantes. Por ejemplo, el humo de 26.000 incendios forestales en 2019 podría detectarse a 11.000 millas de distancia en Papúa Nueva Guinea y Australia.

Inversiones térmicas

Cuando se trata de contaminación, las temperaturas cálidas no son la única preocupación. Algunos de los peores días de contaminación del mundo pueden coincidir con el invierno, especialmente cuando una región es propensa a las inversiones térmicas.

Las inversiones térmicas o de temperatura pueden producirse sobre ciudades o valles montañosos cuando se forma aire caliente sobre aire más frío en el suelo. La inversión térmica tapa y atrapa la contaminación en una zona, impidiendo que ésta se disperse a otros lugares.

Las inversiones también pueden verse influidas por la circulación inducida por las islas de calor en las zonas urbanas. El efecto isla de calor se produce cuando los edificios, las carreteras y las infraestructuras urbanas absorben más calor que los árboles y las masas de agua circundantes. Esto provoca temperaturas más altas en las zonas urbanas que en las zonas periféricas, más verdes.

Según estudios de 2014 y 2015 de la Revista de Meteorología Aplicada y Climatología10,11] Si la zona urbana se encuentra en un valle, la circulación del aire se complica por el calor urbano y las escasas opciones de ventilación para dispersar los contaminantes fuera de la isla.

Las ciudades situadas en valles o cerca de cadenas montañosas como Salt Lake CityLos Ángeles, Denvery Ciudad de México pueden estar sujetas a una grave contaminación debido a las inversiones térmicas[12,13,14,15].

Temperaturas invernales

Las bajas temperaturas obligan a menudo a las personas a recurrir a la combustión para calentar sus hogares. Las cocinas y los fuegos de combustible pueden provocar días de contaminación por partículas extremadamente pesadas para las personas que queman madera, carbón y estiércol de bajo coste.

Durante el invierno de 2020 a 2021, las opciones de combustible de invierno condujeron a condiciones peligrosas de calidad del aire para los ciudadanos urbanos en Mongolia, Afganistán y Kirguistán en Asia Central.

Durante el invierno, cualquier hogar con chimenea o estufa de leña puede ser una fuente de contaminación del aire interior y exterior. Sin embargo, un estudio reciente advierte de que las estufas de leña pueden suponer una amenaza para la calidad del aire interior, triplicando la cantidad de contaminación atmosférica dentro de una vivienda[16].

Un estudio de 2020 publicado en Atmosphere revisó el uso de estufas de leña en South Yorkshire, Inglaterra[17]. El estudio concluyó que cuando las estufas estaban encendidas, los niveles medios de partículas aumentaban de 27 microgramos por metro cúbico (μg/m3) a 195 μg/m3.

El índice de calidad del aire de EE.UU. considera que 195 μg/m3 es " Muy Insalubre".

En la imagen: Índice de calidad del aire de Estados Unidos. Fuente: IQAir y EPA de EE.UU.

Lo que hay que saber

La contaminación atmosférica y las condiciones meteorológicas, el viento y la temperatura interactúan para mejorar o, con demasiada frecuencia, empeorar la calidad del aire.

Conocer las condiciones ambientales y su interacción con la contaminación atmosférica puede ayudar a comprender mejor qué contribuye a la mala calidad del aire.