Técnica lidar para la caracterización atmosférica mediante dispersión elástica y raman

Resumen

El aerosol atmosférico juega un papel importante en el sistema climático de la Tierra y su estudio debe abordarse desde diferentes puntos de vista. El aerosol atmosférico interactúa con la radiación solar y térmica modulando el balance de radiación de la Tierra. El efecto radiativo del aerosol es responsable de las grandes incertidumbres en la valoración del forzamiento radiativo del clima de la Tierra. Según el IV informe de IPCC (Intergovernmental Panel on Change Climate) [Forster et al., 2007], el forzamiento radiativo inducido por el aerosol atmosférico tiene una incertidumbre que dobla al valor estimado. Las incertidumbres inducidas por los diferentes factores contribuyentes se deben conocer a fin de estimar la incertidumbre total en las estimaciones del forzamiento directo/indirecto. Además, el aerosol atmosférico modifica las propiedades microfísicas de las nubes ya que actúan como núcleos de condensación y núcleos de formación de hielo, e influyen en la química del ozono al modificar la radiación ultravioleta [Balis et al., 2002; Zerefos et al., 2002]. Esta tesis se organiza del siguiente modo. El capítulo I se dedica a presentar el marco general. El fundamento teórico se muestra en el capítulo II. En el capítulo III se presenta la instrumentación empleada, haciendo especial énfasis en el sistema Lidar Raman. Este capítulo incluye los resultados de los diferentes tests que se han aplicado al subsistema óptico del Lidar Raman operado en Granada en la red EARLINET. El capítulo IV se dedica a describir las metodologías implementadas para obtener perfiles de propiedades ópticas del aerosol y la intercomparación de algoritmos llevada a cabo en el marco de EARLINET. El capítulo V presenta una comparación entre los primeros productos de la misión CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar Infrared Pathfinder Satellite Observations) y el sistema Lidar Raman operado desde superficie en el CEAMA. El estudio y análisis del evento de polvo sahariano extremo en el periodo del 3 al 7 de Septiembre de 2007 sobre Granada se presenta en el capítulo VI. Se presta espacial atención a este singular evento que se ha monitorizado por medio de instrumentación de teledetección activa y pasiva. El capítulo VII se dedica a presentar resultados del estudio combinado del aerosol atmosférico mediante el sistema Lidar Raman e instrumentación aerotransportada durante la campaña CAPEX (Clouds and Aerosols over Portugal Experiment), desarrollada en el Sur de Portugal. Se han considerado diferentes condiciones atmosféricas a fin de valorar los procedimientos aplicados. Análogamente, el capítulo VIII se dedica a presentar los resultados de la combinación de medidas Lidar y medidas in situ a bordo de una aeronave llevadas a cabo durante la campaña DAMOCLES (Determinación de aerosoles por medidas obtenidas en columna (Lidar y extinción) y superficie). Además, se describe la calibración del canal de vapor de agua del sistema Lidar realizada durante la campaña DAMOCLES y se aplica satisfactoriamente al primer año de datos Lidar medidos regularmente en Granada.