Los vientos fluviales son inducidos por el contraste térmico diario entre la tierra y el río. Durante el dia, Las temperaturas más cálidas sobre la tierra conducen a masas de aire más ligeras que se levantan. Las masas de aire, a su vez, impulsan el movimiento de aire en tierra desde el río hacia la tierra. Después, el aire se calma sobre el río. El resultado es una celda de circulación de aire local cerrada en el plano vertical (Figura 1). Por la noche, la tierra se enfría más rápidamente, y la circulación del aire se invierte porque el río es más cálido. Debido a que estas fuerzas impulsoras se combinan con flujos atmosféricos más grandes y más pequeños de vientos alisios y topografía local, los vientos combinados del río siguen siendo esquivos y difíciles de entender, medir y simular. Entonces surge una pregunta clave:¿Cómo obtener evidencia observacional precisa de estas circulaciones de viento fluvial?

Las plataformas tradicionales de medición de la contaminación y la meteorología no pueden medir cómo el viento, temperatura, la humedad y los contaminantes del aire cambian con la altura sobre el río. Por lo tanto, se utilizaron vehículos aéreos no tripulados de tamaño mediano (UAV, ver foto). Tienen un potencial avance en los estudios atmosféricos debido a la extrema maniobrabilidad en la recolección de datos a altas resoluciones horizontales y verticales. Se utilizaron vehículos aéreos no tripulados equipados con sensores para recopilar información vertical in situ de datos meteorológicos y químicos en la atmósfera inferior durante el día sobre el río Negro en la Amazonía central. Se consideraron los impactos de la recirculación atmosférica vinculada a los vientos del río en la calidad del aire de las poblaciones humanas cercanas.

Componente de modelado

Para apoyar la interpretación de estas observaciones, Este estudio incluye un componente de modelado para acoplar las observaciones de campo de los vientos y la química de los ríos con análisis de modelado a escala fina utilizando una simulación de remolinos grandes (LES). Este modelo está desarrollado en el Grupo de Meteorología y Calidad del Aire de la Universidad e Investigación de Wageningen. También es un componente importante del observatorio de Ruisdael.

Las simulaciones de LES examinaron los efectos de los vientos de los ríos en la dispersión de la contaminación del aire. La simulación LES reproduce explícitamente la turbulencia y las circulaciones atmosféricas de los vientos del río Amazonas. Las simulaciones capturaron las principales características de los vientos fluviales observados por la detección de UAV.

Este estudio muestra la necesidad de combinar metodologías de medición (drones) y modelado de alto nivel de detalle (LES). La implicación de este estudio es que la recirculación de aire inducida por los vientos de los ríos frena la dispersión de la contaminación del aire. También cambia la distribución espacial y la química de los contaminantes del aire, y puede aumentar el riesgo de exposición humana a la contaminación del aire en la región ribereña. Los hallazgos enfatizan la necesidad de comprender los impactos de los vientos de los ríos en la contaminación del aire. Destaca que las estrategias y políticas de gestión de la contaminación del aire en la Amazonía deben incorporar los efectos de los vientos fluviales para mitigar y controlar la contaminación de manera eficaz. Se están realizando más investigaciones con el proyecto NWO Cloudroots.