València, 4-5 de febrero de 2016
Episodios de ozono en Catalunya
Xavier Querol Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios de Agua, IDAEA-CSIC
València, 4 de febrero de 2016
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
2ºW 1ºW 0º 1ºE 2ºE 3ºE 4ºE 5ºE 6ºE
43ºN
42ºN
41ºN
40ºN
39ºN
38ºN
37ºN
36ºN
35ºN
Fornells(4)
Montcada(8)
S. Viçent(10)Martorell(7)
Igualada(5)L’Hospitalet(6), Sagrera(9)
S.Andreu (1)Cubelles (3)
Bonavista (2)
Morella (18)
Monagrega(19)
Coratxar(17)
Penyeta (11)Onda (12)
Gandia(16)
G.Vía(15)
Ermita(13)
>1500
750-1500
500-750
0-500
m.s.n.m.
Norte de Africa
Mar
Mediterráneo
cuenca del Ebro
Francia
Regional
h) 00UTC 15 Sep.2000
Atlantic
g) 18UTC 26 Aug.2000
Regional
f) 18UTC 14 Aug.2000
Atlantic
e) 00 UTC 4 Aug. 2000
Regional
d) 18 UTC 1 Aug. 2000
Atlantic
b) 06 UTC 11 July 2000
Regional
c) 18 UTC 19 July 2000
Atlantic
j) 18UTC 12 Oct.2000
Regional
k) 18UTC 18 Oct.2000
Atlantic
l) 18UTC 22 Oct.2000
Regional
a) 18 UTC 30 June 2000
Atlantic
i) 00UTC 20 Sep.2000
HL
H
1018x
x1020
L
1006
x
1012
L
L
x
x
1017
1017
H1018
x
Lx
1010
H
1010
x
x
998
L
x
1035
L
L986
x
H
H
x
1025
H1016
x
1011 LL
x
x
10181012
xL1014
x HH
x
1004
H1024
x
Lx1031
x
L
1013x
1024
L
H
H1021
x
Lx
1034x
1012 x1011
xL1013
1013Lx
HH
1020
x
Lx1018x
1029 1029
Hx
H
H
xL
x
1010
x
1027
1015x
L
1011
1008xL x
H
1017 xH
1018
xH
x L1011
xL1001
H
xL1003
xL988
985xL
xL
1003
x1005
x
H
x
1012
x
x
H
L994
993
L993
Hx
1027
x
H
1027
x1027
H
xL1023
x
H
1026
x H1025
xL
x1026
H
x
L
1021
L980x
Mar Mediterráneo
Albalate
Sénia
Torre Miró
Cuenca del Ebro C. Ibérica
Millán et al., 1997
Episodios de ozono en el Mediterráneo occidental
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
2000
2ºW 1ºW 0º 1ºE 2ºE 3ºE 4ºE 5ºE 6ºE
43ºN
42ºN
41ºN
40ºN
39ºN
38ºN
37ºN
36ºN
35ºN
Fornells(4)
Montcada(8)
S. Viçent(10)Martorell(7)
Igualada(5)L’Hospitalet(6), Sagrera(9)
S.Andreu (1)Cubelles (3)
Bonavista (2)
Morella (18)
Monagrega(19)
Coratxar(17)
Penyeta (11)Onda (12)
Gandia(16)
G.Vía(15)
Ermita(13)
>1500
750-1500
500-750
0-500
m.s.n.m.
Norte de Africa
Mar
Mediterráneo
cuenca del Ebro
Francia
Episodios de ozono en el Mediterráneo occidental
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæEpisodios de ozono en el Mediterráneo occidental
rO3
bVOCs
bSOA + aSOA
HNO3 + NO3-
UV, RO, HO2, OH
pNO2
aVOCs
bVOCs
rO3
NO
a+bVOCs
p+sNO2 NO
NO O3+NO → NO2+O2
sNO2
rO3
O3 consumed by titration
aVOCs
bVOCs
NO
rO3
LO3 bVOCs
p+sNO2
a+bVOCs
rO3 NO
pNO2
NO
rO3
aVOCs
bVOCs
rO3
LO3
Ozone dry deposition (Monks et al., 2015): -Stomatal deposition -Radiation & surface-T reactions -Non stomatal depostion -In-canopy chemistry (NO) -Deposition to Water
O3 O3 O3 O3
Ox Ox
El concepto de rOx y LOx
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
35
40
45
50
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75
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Me
an O
3 (µ
g/m
3)
URBAN INDUSTRIAL TRAFFIC REGIONAL BACKGROUND
35
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Mea
n O
X(µ
g/m
3 )
Episodios de ozono España
Media O3
Media OX
ida
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id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
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id aidæid aidid aidæ
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Me
an 9
3.2
p.
of
8h
-ave
rage
s (µ
gO3/m
3)
URBAN INDUSTRIAL REGIONAL BACKGROUND TRAFFIC
0
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2
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Me
an N
exc
ee
dan
ces
ho
url
y 1
80
µgO
3/m
3/s
ite
URBANINDUSTRIALREGIONAL BACKGROUNDTRAFFIC
Episodios de ozono España
O3
Percentil 93.2 max-8-h
O3
Superaciones Umbral h Información
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
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MAD NBCN TAR
0
5
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
PUE HSJ
0
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
VA-A CS
Me
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exc
ee
dan
ces
ho
url
y 1
80
µgO
3/m
3/s
ite
O3
Superaciones Umbral h Información
Episodios de ozono España
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
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0
160
140
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100
80
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Pe
rcen
tile 9
3.2
8h
-average
s (µgO
3 /m3)
N. H
ou
rly excee
dan
ces 1
80
µgO
3 /m3
300
250
200
150
100
50
0
P
M
B
S
T
S-T
C
Z
Me
an an
nu
al AO
T40 (µ
gO3 /m
3h
)
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
Va
90
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70
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50
40
30
20
10
Me
an
O3
an
nu
al co
nce
ntratio
ns (µ
g/m
3)
Cs V A
Mu
Episodios de ozono España*
Media anual Superaciones V. Información
Percentil 93.2 max-8-h Valores AOT40
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
Episodios de ozono Catalunya VO 180 µg/m3
2015 2014 VO 120 µg/m3
VO 120 µg/m3
0
50
100
150
200
250
Terres de Ponent
Plana de Vic
Camp de Tarragona
Alt Llobregat
Àrea de Barcelona
Maresme
Pirineu Oriental
Comarques de Girona
Prepirineu
2015: VO 180 µg/m3
82/115 horas superación P. de Vic-Montseny-P. Oriental
82; 71%
4; 4%
5; 4%
5; 4%
2; 2% 2; 2%
2; 2% 4; 3% 9; 8% Plana de Vic
Comarques de Girona
Pirineu Oriental
Alt Llobregat
Àrea de Barcelona
Maresme
Prepirineu
Terres de Ponent
Camp de Tarragona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
Vertical profiles
87% superaciones umbral información en 2015
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
METODOLOGÍA Y LOCALIZACIÓN
01-31/07/2015
14-17/07/2015
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
O3 (µg/m3)
<75
75 - 100
>100
Type of measurement:
Online
Dosimeter
July 2015
Ox (µg/m3)
<90
90 - 105
>105
July 2015
Type of measurement:
Online
Dosimeter
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
Mean Ox, July 2015
Mean O3, July 2015
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
Hourly maxima July 2015O3 µg/m3
PAR 196 (2)
STAP 188 (1)
MAN 227 (13)
VIC 218 (19)
TON 218 (23)
BER 204 (3)
STPM 189 (1)
STC 169 (0)
BEG 157 (0)
PON 169 (0)
TERR 146 (0)
MNR 156 (0)
VPE 150 (0)
VGT 150 (0)ALC 159 (0)
IGU 132 (0) SAB 148 (0)GRA 148 (0)
STMP 187 (1)
SAD 183 (1)
EPLL 156 (0)
RUB 155 (0)
STV 157 (0)
L’H 134(0)
MON 152 (0)
CTL 137 (0)PBN 127 (0)
PBN 148 (0)
MSY 189 (2)
N. hours exceeding the O3
Information treshold (0), (1-3), (13-23) <140
140 - 180180-227
AGU 178 (0)
Max-h (N. h >180 µg/m3 O3) July 2015
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
Max-h Ox, July 2015
Ox (µg/m3)
<170
170 - 200
>200
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
0
1
2 w ind spd.
3
4
5
6
7
W
S
N
E
mean
O3
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3 w ind spd.
4
W
S
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mean
O3
40
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100
120
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180
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2
3 w ind spd.
4
W
S
N
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mean
O3
40
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80
100
120
140
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0
1
2 w ind spd.
3
4
5
W
S
N
E
mean
O3
70
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100
110
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0
1
2 w ind spd.
3
4
5
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N
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mean
O3
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110
120
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140
150
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170
180
1
2
3 w ind spd.
4
5
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mean
O3
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1
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3 w ind spd.
4
5
6
W
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N
E
mean
O3
50
60
70
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100
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1
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3 w ind spd.
4
5
W
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E
mean
O3
20
30
40
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1
2
3 w ind spd.
4
5
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mean
O3
30
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110
120
2
4
6 w ind spd.
8
W
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N
E
mean
O3
70
80
90
100
110
120
130
140
2
4
6 w ind spd.
8
10
12
14
W
S
N
E
mean
O3
115
120
125
130
135
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
Polar plot h means O3, July 2015
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
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0
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3)
CTL
PLR
0
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3)
MSC
BEG
0
40
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120
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3)
MSC
MSY
BEG
0
40
80
120
160
200
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3) CTL
GRA
MON
h-O3
h-O3
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
0
40
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120
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3 ) CTL
TONA
GRA
MON
0
40
80
120
160
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3 ) CTL
TONA
MAN
PARDINES
VIC
GRA
0
40
80
120
160
200
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3) CTL
VIC
GRA
BEG
0
40
80
120
160
200
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Ho
url
y O
3 le
vels
(µ
g/m
3)
CTL
VIC
GRA
MSY
BEG
h-O3
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
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aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
0
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160
200
1-7-15 0 6-7-15 0 11-7-15 0 16-7-15 0 21-7-15 0 26-7-15 0 31-7-15 0
Ho
url
y O
x le
vels
(µ
g/m
3) TONA
GRA
MSY
CTL
h-Ox=NO2+O3
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
TONA
MAN
MSY
GRA
CTL
14-20/07/2015
Ox=NO2+O3 Hourly Ox (µg/m3)
Primary NO2 peak from diesel vehicles
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
TONA
MAN
MSY
GRA
CTL
3-6/07/2015
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
rO3
Received from Sea breeze
rO3
LO3
sNO2
Interaction with city pollutants
Regional background levels
- LO3 formation, - O3 transport - NO2 dilution, - O3 deposition
rO3
sNO2
rO3
Received from Sea breeze
rO3 rO3
sNO2
Interaction with city pollutants
Regional background levels
- O3 transport - LO3 formation, - NO2 dilution, - O3 deposition
LO3
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
3-6/07/2015
14-20/07/2015
ida
idæid aidid
aidæ
id aidæid aidid aidæ
València, 4-5 de febrero de 2016
0
5
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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València, 4-5 de febrero de 2016
15/07/201504:00 UTC 08:00 UTC 13:00 UTC 15:00 UTC
NO2 O3 O3 O3
03/07/201504:00 UTC 08:00 UTC 12:00 UTC 16:00 UTC
NO2O3 O3
O3
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
Modelo ARAMIS
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València, 4-5 de febrero de 2016
03/07/2015 08:00 UTC 11:00 UTC 14:00 UTC
15/07/2015 04:00 UTC 11:00 UTC 16:00 UTC
MANVIC
TON
Vallès
Barcelona
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
Modelo ARAMIS
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València, 4-5 de febrero de 2016
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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València, 4-5 de febrero de 2016
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
1030 m.a.g.l.
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València, 4-5 de febrero de 2016
2015-07-14 09:06-10:21
2015-07-14 15:49-17:03
2015-07-17 09:39-09:52
2015-07-17 10:29-10:40
2015-07-17 12:42-12:52
100 200 300 400 100 200 300 400 0
O3 (µg/m3)
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de,
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.s.l.
400
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Alt
itu
de,
m.a
.s.l.
O3 (µg/m3)
100 200 300 400 0
O3 (µg/m3)
10 20 30 40 T (oC)
10 20 30 40 T (oC)
10 20 30 40 T (oC)
20 40 60 RH (%)
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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València, 4-5 de febrero de 2016
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Problems with O3 sensor
Local time on 16/07/2015
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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Consideraciones finales
Las superaciones de O3 180 µg/m3 en España se registran sobre todo en estaciones de fondo urbano e industrial de zonas específicas, muchas afectadas por plumas de urbanas e industriales El problema de O3 en España no se limita a las superaciones del umbral de información En el NE peninsular la >85% de los episodios de 180 registran a 60 km al norte del área metropolitana de Barcelona (AMB), siguiendo canalizaciones bien definidas Estos episodios más intensos se originan por ciclos diarios de recirculación de masas de aire (Millán et al 2000), a los que se les suma una gran contribución local (del AMB añadida a la recirculación regional) En base a niveles de NOX de estaciones seleccionadas de la costa (BEG) y de zonas de montaña occidental y central (MSC y RMS), junto con estaciones de fondo urbano del AMB (PLR, MON, GRA) y de la Plana de Vic (TON, VIC, MAN) podemos distinguir cuando las contribuciones locales adicionales de O3 contribuyen decisivamente a la superación del umbral de información, para activar potenciales medidas de reducción de precursores Para poner en práctica posibles (y difíciles) estrategias de reducción se proponen 2 tareas clave: 1. Pronósticos meteorológicos en junio a agosto para predecir episodios de recirculación para así aplicar las medidas de reducción antes del inicio del episodio 2. Análisis de sensibilidad con el modelización de alta resolución para evaluar la efectividad potencial de las medidas de reducción de NOx en la reducción de O3
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València, 4-5 de febrero de 2016
Agradecimientos ON THE ORIGIN OF THE HIGHEST OZONE EPISODES IN SPAIN Querol X.1, Alastuey A.1, Orio A.2, Pallares M.2, Reina F.2, Dieguez JJ.3, Mantilla E.3, Escudero M.4, Alonso L.5, Gangoiti G.5, Millán M.3
1IDAEA-CSIC, 2MAGRAMA, 3CEAM, 4UNIZAR, 5UPV/EHU
ON THE ORIGIN OF THE HIGHEST OZONE EPISODES IN CATALONIA, NE SPAIN Querol X.1, Alastuey A.1, Minguillón M.C.1, Amato F.1, Reche C.1, Viana M.1, Karanasiou A.1, Rivas I.1, Pérez N.1, Ripoll A.1, Brines M.1, Ahn K.-H.2, Lee H.-K.2, Eun H.-R.2, Park Y.-H.2, Escudero M.2,Beddows N.4, Harrison R.M.4, Bertrand A.5, Temime-Rousell B.5, Marchand N.5, Soler R.M.6, Millán M.7
1IDAEA-CSIC, 2Hanyang University South Korea, , 3UNIZAR, 4University of Birmingham, UK, 5CNRS-Marseille, France, 6UB, 7CEAM
Colaboración:
¡¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!! [email protected]
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O3 (µg/m3)
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Type of measurement:
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Dosimeter
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Mean O3, July 2015
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N. h >180 µg/m3 O3, July 2015
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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València, 4-5 de febrero de 2016
Mean O3, July 2015
O3 (µg/m3)
<75
75 - 100
>100
Type of measurement:
Online
Dosimeter
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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València, 4-5 de febrero de 2016
O3 (µg/m3)
<140
140 - 180
>180
Online
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona Max-h O3, July 2015
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València, 4-5 de febrero de 2016
Hours O3 > 180 µg/m3
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>10
N. h >180 µg/m3 O3, July 2015
Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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WINDDIR
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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03/07/2015, TON 03/07/2015, VIC 03/07/2015, MAN
15/07/2015, TON 15/07/2015, VIC 15/07/2015, MAN
07/07/2015, SMPT 07/07/2015, STAP
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona
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Alt
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101 100 105 104 103 102
Particle concentration (#/cm3)
PN3-300 PM0.5
PM0.5-1
T RH
-40
T (oC) -30 -20 -10 0 10 20 30 40
0 RH (%)
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Episodios de ozono norte área metropolitana Barcelona