Vientos de Santa Ana y tormentas de polvo en el Noroeste de México

Abstract

"Los vientos de Santa Ana representan un fenómeno meteorológico de gran impacto ambiental en el noroeste de México y suroeste de USA. Se presentan los resultados del estudio de los vientos de Santa Ana en el evento de octubre del 2007. El trabajo abarca aspectos tales como la modificación extrema de las variables meteorológicas, la formación de tormentas de polvo causadas por el paso de los vientos de Santa Ana y las condiciones sinópticas presentes. Este estudio se llevó a cabo en cuatro pasos principales. El primero consistió en la adquisición y análisis de imágenes satelitales (MODIS) dentro del periodo 2002-2016 para la selección de un evento con emisión de polvo. Después se identificó y correlacionó las fuentes de emisión de polvo con el tipo de uso de suelo y vegetación. Posteriormente se aplicó el Weather Research and Forecasting Model en conjunto con el módulo químico (W RF-Chem). Finalmente se visualizó e interpretó los resultados de la modelación del evento. La presente investigación permitió documentar la formación de estructuras definidas de aire seco y caliente pertenecientes a los vientos de Santa Ana. Se correlacionó estas estructuras con las áreas de menor altura topográfica en la península de Baja California donde la intensidad del viento fue mayor. Estas zonas de mayor intensidad de viento coinciden con las emisiones de polvo más relevantes. Esta investigación profundiza en el comportamiento vertical del aire a lo largo de la costa de la península de Baja California y California. Los resultados indican que el mecanismo de calentamiento de los vientos de Santa Ana en la península de Baja California consiste en el descenso de masas de aire de mayor altura. El desierto de Altar y la costa de Sonora son una enorme fuente de PM10, llevando concentraciones de hasta 9000 ug/m3 sobre el Golfo de California. Las concentraciones de PM10 sobre ciudades densamente pobladas como San Diego, Mexicali, Ensenada y Tijuana, son superiores a lo permitido por la norma oficial de salud mexicana durante el paso de los vientos de Santa Ana en el evento de octubre del 2007."

"Santa Ana winds represent a meteorological phenomenon with great environmental impact in the northwest Mexico and southwest USA. Results of the research about Santa Ana winds from the October 2007 event are presented. This work covers aspects such as the extreme modification of meteorological variables, the formation of dust storms caused by Santa Ana winds and the present synoptic conditions. This research was conducted in four main steps. The first one consisted on the satellite images (MODIS) acquisition and analysis between the period of 2002-2016 for the selection of an event with dust emission. The sources of dust emission were then identified and correlated with their type of land use and vegetation. The Weather Research and Forecasting Model was then applied along with the chemical module (WRF-Chem). Finally, the results of the modeling of the event were visualized and interpreted. This research allowed to document the formation of defined structures of hot and dry air belonging to the Santa Ana winds. These structures were correlated with the areas with the lowest topographic height in the Baja California peninsula where the wind intensity was higher. These zones of greater wind intensity coincide with the most relevant dust emissions. This research delves into the vertical air behavior along the coast of the Baja California peninsula and southern California. Results indicate that the heating mechanism of Santa Ana winds in the Baja California peninsula consists of descending air masses from greater height. Altar Dessert and the Sonora coast are a vast source of PM10, carrying up to 9000 ug/m3 above the California Gulf. PM10 concentrations over densely populated cities as San Diego, Mexicali, Ensenada and Tijuana, are higher than allowed by the Official Mexican Standard during the Santa Ana winds in the October 2007 event."