Optical properties of atmospheric aerosol over Cape Town, Western Cape of South Africa: Role of biomass burning



Document title: Optical properties of atmospheric aerosol over Cape Town, Western Cape of South Africa: Role of biomass burning
Journal: Atmósfera
Database: PERIÓDICA
System number: 000452997
ISSN: 0187-6236
Authors: 1
1
Institutions: 1University of KwaZulu-Natal, School of Chemistry and Physics, Pietermaritzburg. Sudáfrica
Year:
Volumen: 34
Number: 4
Pages: 395-416
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract Las características ópticas del aerosol atmosférico son vitales para la determinación de las tendencias regionales del clima. Se sabe que la quema de biomasa influye generalmente en las características del aerosol atmosférico. Tomando en cuenta la incesante quema de biomasa y el reciente descenso de la precipitación en el Cabo Occidental, se estudian las propiedades ópticas del aerosol en esa zona con énfasis en el impacto de la quema de biomasa, para lo cual se utilizan datos de la Red Robótica de Aerosoles (AERONET, por sus siglas en inglés) y el Espectrorradiómetro de Imágenes de Media Resolución (MODIS). En términos generales, las mediciones a partir de ambas plataformas concuerdan significativamente en las estimaciones tanto de profundidad óptica de aerosoles (AOD) como de contenido de vapor de agua. El AOD medio de 0.075 (± 0.022) y el exponente de Ångström de 0.63 (± 0.19) derivados de AERONET muestran el predominio de aerosoles de modo grueso típicos de un medio marino. De manera similar, las distribuciones de tamaños de partículas mostraron el predominio de las de modo grueso. Sin embargo, el índice de refracción derivado es más representativo de aerosol urbano-industrial. Asimismo, las trayectorias inversas estimadas muestran que más de 70% de las partículas de aerosol en la región tienen origen marino. El vapor atmosférico se incrementa de invierno a verano, influido principalmente por la temperatura del aire, el nivel de supersaturación y la absorción de aerosoles. Más aún, dos fuentes significativas dan cuenta de la elevada AOD relacionada con quema de biomasa: la quema local de biomasa y el transporte regional de humo envejecido desde otras zonas de Sudáfrica
English abstract The optical characteristics of atmospheric aerosol are vital in the determination of regional climate trends. Biomass burning is typically known to influence aerosol optical characteristics. Following the incessant biomass burning and the recent drop in precipitation over Western Cape, aerosol optical properties with a focus on the impact of biomass burning are studied over Cape Town using data from the Aerosol Robotic Network (AERONET) and the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). In general terms, measurements from both platforms significantly agree on the estimates of aerosol optical depth (AOD) and water vapor content. The mean AOD (0.075 ± 0.022) and the Ångström exponent (0.63 ± 0.19) derived from AERONET demonstrate the dominance of coarse mode aerosol typical of maritime aerosol. Similarly, aerosol particle size distributions display the predominance of coarse mode particles. However, the derived refractive index is more representative of urban-industrial aerosol. Also, estimated back-trajectories show that more than 70% of the aerosol particles over the region originate over the ocean. Atmospheric vapor increases from winter to summer, mainly influenced by air temperature, supersaturation level, and absorbing aerosol. Furthermore, two significant sources accounted for biomass burning related to high AOD values: local biomass burning and regionally transported aged smoke majorly from elsewhere in Sothern Africa
Disciplines: Geociencias
Keyword: Ciencias de la atmósfera,
Aerosol atmosférico,
Propiedades ópticas,
Quema de biomasa,
Potencia radiativa del fuego,
Sudáfrica
Keyword: Atmospheric sciences,
Aerosols,
Optical properties,
Biomass burning,
Fire radiative power,
South Africa
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