Las observaciones de la calidad del aire son mediciones reales de la concentración de contaminantes en el aire obtenidas mediante un instrumento de monitorización. Dependiendo de la distancia a la que se encuentren estas mediciones de las fuentes de emisión del instrumento, muestran la contaminación atmosférica en un área más o menos extensa. Por ejemplo, los instrumentos situados muy cerca de una calle con mucho tráfico en la ciudad se denominan «estaciones de tráfico urbano» y proporcionan información sobre la contaminación atmosférica muy local, que puede verse muy afectada por los gases de escape de los vehículos. Por el contrario, los instrumentos situados más lejos de las fuentes directas de emisión de contaminación, por ejemplo, en grandes parques públicos urbanos, se denominan «estaciones de fondo urbano» y proporcionan información sobre la contaminación atmosférica que afecta al barrio circundante.

Las estaciones oficiales de control de la calidad del aire tienen unos costes de instalación y mantenimiento elevados, por lo que solo un número limitado de ellas se centra en unas pocas especies químicas nocivas que pueden desplegarse en las ciudades. Esto significa que las observaciones de la calidad del aire en las zonas urbanas están bastante dispersas.

No obstante, para proporcionar información más completa sobre la contaminación atmosférica, los científicos se basan en sistemas de modelización de la calidad del aire que simulan matemáticamente cómo se dispersan los contaminantes en el aire. Estos sistemas de modelización pueden utilizarse para generar previsiones sobre la calidad del aire.

Los conjuntos de datos numéricos de las previsiones de CALIOPE no están disponibles para su descarga en el sitio web. El suministro de datos numéricos o cualquier otro tipo de consulta que implique la adaptación de nuestros productos a las necesidades específicas de los usuarios puede realizarse en el marco de colaboraciones en el contexto de contratos de trabajo o proyectos científicos. Si necesita más información, póngase en contacto con nosotros a través del formulario de contacto.

Las previsiones de la calidad del aire son estimaciones de las concentraciones futuras de contaminantes atmosféricos que se esperan en los próximos días en una región concreta. Estas previsiones se obtienen mediante el uso de sistemas de modelización de la calidad del aire que se basan en estimaciones de las emisiones previstas de contaminantes y en pronósticos meteorológicos. En el sistema de previsión CALIOPE, las previsiones de la calidad del aire se calculan normalmente cada hora para amplias zonas geográficas, con una resolución espacial de entre uno y varios kilómetros. Por eso, para poder elaborarse, las previsiones sobre la calidad del aire requieren enormes recursos informáticos.

Para elaborar previsiones sobre la calidad del aire, el sistema de modelización CALIOPE utiliza y combina diferentes modelos con el fin de estimar las emisiones antropogénicas y biogénicas, así como las condiciones atmosféricas y meteorológicas:

1. WRFv3.5.1
El Modelo de Investigación y Predicción Meteorológica (WRF) es un modelo numérico de predicción meteorológica de código abierto que simula condiciones meteorológicas como el viento, la temperatura y la mezcla vertical. Este software es el motor meteorológico predeterminado de CALIOPE y cuenta con el apoyo y el mantenimiento del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (EE. UU.).

2. CMAQ v5.0.2
El Sistema Comunitario de Modelización de la Calidad del Aire a Múltiples Escalas (CMAQ) es un modelo de transporte químico atmosférico, de código abierto y que funciona sin conexión, utilizado para predecir la difusión de especies químicas que influyen en los procesos meteorológicos y atmosféricos. El CMAQ cuenta con el respaldo y la distribución del Centro del Sistema Comunitario de Modelización y Análisis (CMAS).

3. HERMESv3
El Sistema de Modelización de Emisiones de Alta Resolución (HERMES) es un marco de modelización de emisiones atmosféricas de código abierto y multiescala que calcula las emisiones antropogénicas de gases y aerosoles para su uso en modelos de química atmosférica. El modelo cuenta con el apoyo y el mantenimiento del BSC-CNS. El Modelo de Emisiones de Gases y Aerosoles de la Naturaleza (MEGAN), que cuenta con el apoyo y el mantenimiento de la Universidad de California, Irvine (UCI), se ha implementado en el código HERMES para la estimación de las emisiones biogénicas de los ecosistemas terrestres.

4. MONARCH v2.0 

El modelo «Multiscale Online Nonhydrostatic AtmospheRe CHemistry» (MONARCH) es un avanzado sistema de modelización química y de aerosoles que representa el ciclo químico atmosférico, incluyendo las emisiones, el transporte y la deposición, así como las interacciones entre los aerosoles y la radiación. El componente de polvo simula y predice el ciclo del polvo en la atmósfera con el objetivo de estimar la contribución del polvo del desierto a la difusión de aerosoles. El BSC-CNS se encarga del mantenimiento y la gestión del modelo, y proporciona previsiones operativas sobre el polvo al Centro Regional de Polvo de Barcelona de la Organización Meteorológica Mundial. Desde septiembre de 2023, las previsiones de polvo de MONARCHv2.0 han sustituido al anterior sistema BSC-DREAM para representar el componente de polvo en el sistema CALIOPE.

Nota:
Para sus cálculos regionales, CALIOPE se inicializa utilizando datos meteorológicos globales del modelo del Sistema de Predicción Global (GFS) del Centro Nacional de Predicción Ambiental (NCEP), mientras que las condiciones de contorno para los contaminantes y los aerosoles proceden de la predicción de la composición atmosférica global del CAMS, gestionada por el Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Plazo Medio (ECMWF).

Para evaluar la calidad de los resultados, las previsiones de CALIOPE se comparan con las mediciones de la calidad del aire observadas, obtenidas mediante instrumentos de monitorización en la región de interés. Para esta comparación, el sistema utiliza datos observados de la Red Europea de Información y Observación del Medio Ambiente (EIONET), gestionada por la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA).

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3. Los artículos, trabajos o publicaciones científicas de cualquier tipo que se basen, total o parcialmente, en imágenes u otros productos facilitados por CALIOPE deben incluir una mención de agradecimiento.

A continuación se ofrece una cita a modo de ejemplo, que deberá adaptarse según corresponda:

«Las imágenes y las previsiones de la calidad del aire han sido facilitadas por el sistema de previsión de la calidad del aire CALIOPE del Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS)».

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En la lista de publicaciones se puede encontrar información técnica sobre el sistema de modelización CALIOPE.