Modulación de PM2.5 en Sudamérica tropical por la circulación atmosférica en niveles superiores y las fases de El Niño-Oscilación del Sur

La quema de biomasa en el Amazonas es una de las principales causas de mala calidad del aire y la fuente dominante de material particulado (PM) en la región. La emisión y la concentración atmosférica de PM pueden estar fuertemente controladas por las condiciones meteorológicas. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es analizar la compleja relación entre la circulación atmosférica, la variabilidad climática, y la calidad del aire en Sudamérica (SA) tropical durante los meses de diciembre-enero-febrero.

Para caracterizar la circulación atmosférica en niveles altos, con los jets como su rasgo principal, se utilizan tres patrones meteorológicos previamente definidos para SA. Especial énfasis se dedica a comprender la influencia conjunta de estos patrones y El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en las concentraciones de aerosoles y los incendios forestales en la cuenca del Amazonas. En cuanto a la relación con la circulación atmosférica de nivel altos, encontramos que las concentraciones de PM en el noreste de Brasil se reducen en los días en que el jet subtropical (STJ) está ausente, debido al aumento de la convección y la precipitación sobre la región. Lo opuesto ocurre cuando el STJ se encuentra intensificado, ya que tiende a inhibir la convección favoreciendo las condiciones secas que propician el aumento de la quema de biomasa y de las concentraciones de contaminantes en la troposfera inferior. Con una persistencia de 3 días de estas condiciones de STJ, existe una probabilidad del 90% de superar el umbral establecido por la Organización Mundial de la Salud de 15 μg m -3 . Eventos El Niño también inhiben la convección sobre la cuenca amazónica y exacerban los incendios forestales, lo cual lleva a un aumento considerablemente de las concentraciones de PM. Por consiguiente, la ocurrencia conjunta de un STJ intensificado y una fase de El Niño actúa sinérgicamente para aumentar las concentraciones de contaminantes. Por el contrario, en combinación con La Niña, el STJ intensificado no ejerce una modulación significativa sobre las concentraciones de PM, ya que las condiciones húmedas favorecidas por esta fase del ENOS prevalecen para reducir la cantidad de materia orgánica muerta disponible para la quema. Por otro lado, la ausencia del STJ está relacionada con una mejora de la calidad del aire del aire, independientemente de la fase del ENOS, ya que se asocia con condiciones húmedas que promueven la deposición de PM y la reducción de los focos de incendio.

Este estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la modulación de la calidad del aire por la circulación en el SA tropical. Los resultados pueden mejorar la predictibilidad a corto plazo y servir de primer paso para el desarrollo de un sistema de alerta.

Soledad Collazo, Carlos Ordóñez, Ricardo García-Herrera, Modulation of PM2.5 in tropical South America by the upper-level atmospheric circulation and El Niño-Southern Oscillation phases,
Science of The Total Environment, Volume 915, 2024, 170132,ISSN 0048-9697,https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170132.