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Histórica irrupción de polvo sahariano, calima y mala calidad del aire

La península Ibérica se ve afectada por una histórica intrusión de polvo sahariano que está elevando peligrosamente la calidad del aire, afectando potencialmente a la salud humana. Todo ello generado por la borrasca Celia

Ayer, 14 de marzo de 2022, se vieron cielos rojizos y anaranjados en zonas del sureste peninsular por la presencia de polvo en suspensión de origen sahariano, generando una situación histórica de intensa calima. Imagen solo para ilustración

La borrasca Celia podría pasar a la historia de la meteorología española por dos razones. La primera sería por las precipitaciones asociadas a dicha borrasca tras un periodo largo de sequía, y , sobre todo, como una de las borrascas que ha generado una irrupción de polvo sahariano más intensas y extensas en décadas.

Los cielos de las zonas del sureste peninsular se enturbiaron rápidamente el 14 de marzo de 2022 y en la segunda parte del día. Los cielos de Murcia, Almería, Alicante, entre otras provincias, se vieron cubierto por una calima con tonalidades anaranjado - rojizos como consecuencia del material particulado, PM o aerosoles minerales, que saltó del norte de África, PM2.5 y PM10, según el tamaño. Ver detalles más abajo.

Rápidamente, las concentraciones de polvo sahariano PM10 subieron rápidamente superando los 40-50 μg/m3. El cielo recordaba por su color a los de Marte.

Origen de la intensa, extensa e histórica irrupción de polvo

El origen de esta irrupción de polvo sahariano se debe a una cinta transportadora de aire seco y cargado de polvo y arena, que arrancando desde superficie ganó altura desde zonas de Marruecos, Argelia, Mali y Chad.

Esta lengua de polvo, aire seco y cálido se conformó gracias a la borrasca Celia, situada sobre el Golfo de Cádiz y oeste de Marruecos, y un sistemas de altas presiones, A, situado en el Mediterráneo Central. En estas condiciones, se estableció un flujo intenso en superficie y niveles bajos de componente sur que levantó y mantuvo la arena y polvo mineral desde la superficie y lo transportó hacia la Península.

Imagen realzada tipo dust/polvo para destacar las zonas de polvo sahariano en color magenta. Imagen del 14 de marzo de 2022 a las 15 UTC. Dos zonas destacan de las demás: una saltando al sureste peninsular, debajo de las bandas de nubes, y otra zona proveniente del centro del Sahara. Eumetsat

Los vientos intensos y anómalos en capas bajas se pueden observar en los mapas de 925 hPa, en línea negra, sus vientos asociados, en barbas y nudos, y, sobre todo, en las altísimas anomalías estandarizadas de la velocidad del viento en dicho nivel, en escala de colores, respecto a los valores climatológicos. Nótese que ocupan valores anómalos muy altos y positivos.

Mapas con los vientos intensos y anómalos en capas bajas de 925 hPa, en negro, sus vientos asociados, en barbas y nudos, y, sobre todo, en las altísimas anomalías estandarizadas de la velocidad del viento en dicho nivel, en escala de colores inferior. Mapas de GFS de la Dra Alicia M. Bently.

Predicción

Las predicciones apuntan que esta irrupción de polvo seguirá dos o tres días más y se internará hacia latitudes más altas. Podría llegar a zonas de Francia, Alemania y sur de los países escandinavos.

A estas horas, el polvo sahariano ya ha llegado a zonas de Francia y Suiza, donde la nieve ya tiene tonalidades anaranjadas.

Hoy y mañana, 15 y 16 de marzo, serán días donde la irrupción de polvo y calima se podría incrementar.

Predicción de polvo sahariano/aerosol mineral para los próximos días. CAMS ECMWF

La irrupción de polvo sahariano podría reducirse a partir del jueves 17 cuando los vientos de componente norte alejen y disipen la presencia de este aerosol mineral en superficie. Aún así, los cielos seguirán turbios por la presencia de polvo en niveles superiores.

Canarias queda fuera de esta situación de polvo y calima, aunque una lengua de retorno de polvo afectaría mínimamente a las islas para el fin de semana, 18-20 de marzo.

Calidad el aire y efectos sobre la salud

La calidad el aire se está viendo alterada considerablemente en las zonas sobrevolada por este polvo mineral de origen africano, especialmente por material particulado, PM10 y PM2.5. Además, se unirán otros contaminantes como el NO2, dióxido de nitrógeno, en las grandes ciudades y polígonos industriales. La OMS, Organización Mundial de la salud apunta:

Materia particulada (PM)

Definición y fuentes principales

La materia particulada es un indicador común de la contaminación del aire. Afecta a más personas que ningún otro contaminante. Los principales componentes de la materia particulada son los sulfatos, los nitratos, el amoníaco, el cloruro de sodio, el hollín, los polvos minerales y el agua. Consiste en una compleja mezcla de partículas sólidas y líquidas de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire. Las partículas con un diámetro de 10 micrones o menos (≤ PM10) pueden penetrar y alojarse profundamente en los pulmones, aunque las partículas que tienen un diámetro de 2,5 micrones o menos (≤ PM2.5) resultan aún más dañinas para la salud. La PM2.5 puede atravesar la barrera pulmonar y entrar en el sistema sanguíneo. La exposición crónica a materia particulada contribuye al riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y respiratorias, así como cáncer de pulmón.

Por lo general, las mediciones de la calidad del aire informan de las concentraciones medias diarias o anuales de partículas PM10 por metro cúbico (m3) de aire. Las mediciones sistemáticas de la calidad del aire expresan las concentraciones de materia particulada en microgramos (μg)/m3. Cuando se dispone de instrumentos de medición suficientemente sensibles, se notifican también las concentraciones de partículas finas (PM2.5 o más pequeñas).

Efectos sobre la salud

Existe una estrecha correlación cuantitativa entre la exposición a altas concentraciones de materia particulada (PM10 y PM2.5) y el aumento de la mortalidad o morbilidad diaria y a largo plazo. A la inversa, cuando se reducen las concentraciones de materia particulada gruesa y fina, la mortalidad conexa también desciende, en el supuesto de que los demás factores se mantengan sin cambios. Sobre esta base, las instancias normativas pueden efectuar proyecciones de la mejora de la salud de la población que cabe esperar como resultado de la reducción de la contaminación del aire con materia particulada.

La contaminación con materia particulada conlleva efectos sobre la salud incluso en concentraciones muy bajas; de hecho, no se ha podido identificar ningún umbral por debajo del cual no se hayan observado daños para la salud. Por consiguiente, los límites que establecen las directrices de 2005 de la OMS persiguen lograr las concentraciones más bajas posibles de materia particulada.

La OMS y valores de las directrices de la OMS sobre la calidad del aire

Materia particulada. Valores fijados por las directrices

Materia particulada fina (PM2.5)
5 μg/m3 de media anual
15 μg/ m3 de media diaria


Materia particulada gruesa (PM10)
15 μg/ m3 de media anual
45 μg/m3 24 de media diaria

Además de estos valores, las directrices de la OMS sobre la calidad del aire establecen también metas intermedias para las concentraciones de PM10 y PM2.5, con el fin de promover una reducción gradual desde concentraciones altas a otras más bajas.

Alcanzar esas metas intermedias conllevaría reducciones importantes en los riesgos de padecer enfermedades agudas y crónicas derivadas de la contaminación del aire. No obstante, el objetivo último debería ser alcanzar los valores fijados por las directrices.

La materia particulada tiene repercusiones sobre la salud en los niveles de exposición que actualmente experimentan muchas personas, tanto en zonas urbanas como rurales, y tanto en países desarrollados como en países en desarrollo; no obstante, la exposición acostumbra a ser mucho más alta en las ciudades que registran actualmente un rápido desarrollo que en las ciudades desarrolladas de tamaño comparable.

En los países de ingresos bajos y medianos, la exposición a contaminantes en el interior y alrededor de las viviendas como consecuencia del uso de combustibles en estufas abiertas o cocinas tradicionales incrementa el riesgo de infecciones agudas de las vías respiratorias inferiores, así como de cardiopatía, neumopatía obstructiva crónica y cáncer de pulmón.

La exposición a la materia particulada no es la única que plantea un grave riesgo para la salud; ocurre lo mismo con la exposición al ozono (O3), al dióxido de nitrógeno (NO2) y al dióxido de azufre (SO2). Igual en el caso de la materia particulada, las concentraciones más elevadas suelen encontrarse en las zonas urbanas de los países de ingresos bajos y medianos. El ozono es un importante factor de mortalidad y morbilidad por asma, mientras que el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre pueden ir asociados a casos de asma, síntomas bronquiales, alveolitis e insuficiencia respiratoria.

Fuente OMS. Texto y datos, aquí.

Mala calidad del aire en Península y Baleares

Con estas mimbres, se puede observar que la calidad del aire durante varios días serán malos, y posiblemente España ocupe uno de los primeros valores entre las naciones con peor calidad del aire, especialmente por material particulado PM10.

Mapa sobre el Índice combinado de la Calidad del Aire en la Península y Baleares a primeras horas del 15 de marzo de 2022. Amplias zonas poseen valores de desfavorables a muy desfavorables. MITECO

En algunas zonas del sureste y centro peninsular se están superando lo 400-450 ug/m3 en material particulado, PM10, y a lo largo del día podrían llegar, y mantenerse, en valores superiores. Estos valores suponen un riesgo importante para la salud humana.

Además de la irrupción de polvo sahariano, la borrasca Celia producirá en algunas zonas lluvias acompañada de barro, nevadas con tonalidades rosas, viento intenso y fuerte subida de temperaturas (máximas y mínimas), en ciertas regiones españolas, por el viento de componente sur y por los efectos locales.

ACTUALIZACIÓN:

ANEXO

El color anaranjado rojizo del cielo

Todos hemos visto alguna vez los rojizos amaneceres y atardeceres cuando el Sol está bajo. En esos momentos las ondas luminosas recorren un camino más largo a través de la atmósfera y las de longitud de onda corta (asociadas a los colores "fríos" de la luz blanca del Sol, como el azul, verde, violeta, índigo) se pierden o debilitan y prevalecen los colores de onda larga (amarillo, naranja, rojo). Por eso, se difunden los colores amarillentos y rojizos.

Este fenómeno se da también cuando hay polvo en suspensión que se acumula en la atmósfera y aparecen los amaneceres/atardeceres turbios amarillentos y rojizos. Cuando la cantidad de polvo acumulado en la atmósfera es muy alta, las tonalidades del cielo se pueden dar a cualquier hora del día; no hace falta que el Sol esté bajo en el horizonte.

Dispersión de Mie

El efecto Mie se produce cuando la luz choca con partículas o moléculas grandes, como es el caso de ciertas situaciones de polvo en suspensión, en especial con las partículas PM10. Las partículas absorben una parte de la luz y reflejan el resto, como pequeños espejos. Aquí el color depende de la composición de la partícula.

Cuando la atmósfera está muy cargada y las nubes de polvo son espesas, el efecto Mie se acentúa y favorece los colores cálidos del espectro de la luz blanca.

Los cielos de Marte suelen poseer tonalidades amarillenta-rojizas. La dispersión de la luz por efecto Mie es la dominante. Imagen de NASA

El efecto Mie domina la atmósfera de Marte. Su cielo no es azul sino de un color rojo y amarillo, pero no predomina en la Tierra, donde el cielo es de color azul, salvo en las irrupciones de altas concentraciones de aerosoles (polvo en suspensión, materiales de incendios, material volcánico, etc.) donde los colores cálidos pueden resaltar los efectos como los vividos en zonas peninsulares del 14 de marzo de 2022.

Esta entrada se publicó en Actualidad en 15 Mar 2022 por Francisco Martín León