Publication: Caracterización higroscópica del aerosol atmosférico mediante la técnica lidar Raman
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Publication Date
2017-07-28
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
La investigación descrita en esta memoria tiene su origen en el año 2010, dentro de las actividades planteadas en el marco del proyecto nacional “PHAESIAN” (Propiedades Higroscópicas de los Aerosoles y Efecto Sobre la Interacción Aerosol-Nube, CGL2010-17777), que tenía por objeto caracterizar las propiedades higroscópicas de los aerosoles y la interacción aerosol-nube, y posteriormente continuada en el proyecto nacional “PROACLIM” (PROpiedades del Aerosol atmosférico en diferentes escenarios espacio-temporales y su influencia en el CLIMa, CGL2014-52877-R) de semejantes características. La importancia de esta investigación reside en el hecho de que una de las mayores fuentes de incertidumbre, halladas en las diferentes estimaciones del forzamiento radiativo11 de los elementos que rigen el balance radiativo terrestre, y por ende el clima, corresponde al papel que ejercen los aerosoles en la formación, distribución y modificación de las características de las masas nubosas, de acuerdo a los resultados recogidos en el V informe del IPCC (Panel Intergubernamental de Cambio Climático, en inglés, Intergovernmental Panel of Climate Change) (2013). En este sentido, el conocimiento de las propiedades ópticas y microfísicas de los aerosoles, observados en la atmósfera a diferentes niveles de humedad, es determinante para inferir dicho forzamiento radiativo y entender mejor el mecanismo de interacción de éstos con las nubes. Esta tesis recoge la investigación efectuada en la temática anteriormente citada mediante el empleo de la técnica LIDAR (LIght Detection And Ranging, de ahora en adelante “lidar”), pues esta tecnología permite observar las propiedades ópticas de los aerosoles en la atmósfera, y el contenido de vapor de agua, con resolución en altura, de forma simultánea, y sin perturbar el medio muestreado. La técnica lidar tal y como se utilizará en esta tesis se basa en la emisión de radiación láser pulsada a la atmósfera en dirección vertical desde la superficie terrestre y en el posterior análisis de la fracción de radiación devuelta por los constituyentes atmosféricos, gases y aerosoles...
The research described in this thesis started in 2010, within the framework of the “PHAESIAN” (Propiedades Higroscópicas de los Aerosoles y Efecto Sobre la Interacción Aerosol-Nube, CGL2010-17777) national project, whose aim was to characterize the aerosol hygroscopic properties and the aerosol-cloud interaction, and subsequently continued within the “PROACLIM” (PROpiedades del Aerosol atmosférico en diferentes escenarios espacio-temporales y su influencia en el CLIMa, CGL2014-52877-R) national project. The importance of this research lies on the fact that one of the major uncertainties sources, found in the estimations of the radiative forcing1 for emissions and drivers, which rule the earth́s radiative budget, and therefore the climate, is the role played by aerosols when it comes to formation, distribution and modification of the cloud characteristics, according to the results stated in the V IPCC2 report (2013). In this sense, the knowledge of the aerosol optical and microphysical properties, observed at different humidity conditions, is determining to infer such radiative forcing and understand in a better manner the mechanism of interaction between aerosols and clouds. This thesis reports about the research carried out within the topic cited previously through the LIDAR3 (hereinafeter named “lidar”) technique, given that this technology allows to observe simultaneously aerosol optical properties and water vapour content in the atmosphere, resolved in height, and without any perturbation of the atmospheric sample. The lidar technique (according to the manner used in this thesis) utilizes pulsed laser radiation emitted to the vertical direction from the surface and subsequently analyses the fraction of the radiation backscattered by aerosols and gases, which make up the atmosphere...
The research described in this thesis started in 2010, within the framework of the “PHAESIAN” (Propiedades Higroscópicas de los Aerosoles y Efecto Sobre la Interacción Aerosol-Nube, CGL2010-17777) national project, whose aim was to characterize the aerosol hygroscopic properties and the aerosol-cloud interaction, and subsequently continued within the “PROACLIM” (PROpiedades del Aerosol atmosférico en diferentes escenarios espacio-temporales y su influencia en el CLIMa, CGL2014-52877-R) national project. The importance of this research lies on the fact that one of the major uncertainties sources, found in the estimations of the radiative forcing1 for emissions and drivers, which rule the earth́s radiative budget, and therefore the climate, is the role played by aerosols when it comes to formation, distribution and modification of the cloud characteristics, according to the results stated in the V IPCC2 report (2013). In this sense, the knowledge of the aerosol optical and microphysical properties, observed at different humidity conditions, is determining to infer such radiative forcing and understand in a better manner the mechanism of interaction between aerosols and clouds. This thesis reports about the research carried out within the topic cited previously through the LIDAR3 (hereinafeter named “lidar”) technique, given that this technology allows to observe simultaneously aerosol optical properties and water vapour content in the atmosphere, resolved in height, and without any perturbation of the atmospheric sample. The lidar technique (according to the manner used in this thesis) utilizes pulsed laser radiation emitted to the vertical direction from the surface and subsequently analyses the fraction of the radiation backscattered by aerosols and gases, which make up the atmosphere...
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I (Geofísica y Meteorología), leída el 03/11/2016