Observatorio Global de la Atmósfera ÁGORA. Laboratorio Singular de Tecnologías Avanzadas de la Universidad de Granada

El Observatorio Global de la Atmósfera de Andalucía (ÁGORA) es una infraestructura desarrollada para el estudio multi-instrumental de procesos atmosféricos, con especial foco en (i) aerosol atmosférico y su papel en el clima y la calidad del aire, (ii) procesos de interacción aerosol-nube y (iii) los llamados gases traza activos en las capas bajas de la atmósfera.

Resumen científico

El Observatorio Global de la Atmósfera de Andalucía (ÁGORA) es una infraestructura desarrollada para el estudio multi-instrumental de procesos atmosféricos, con especial foco en (i) aerosol atmosférico y su papel en el clima y la calidad del aire, (ii) procesos de interacción aerosol-nube y (iii) los llamados gases traza activos en las capas bajas de la atmósfera. Se trata de un conjunto de instalaciones singulares, distribuidas entre las estaciones ubicadas en el Instituto Interuniversitario de Investigación del Sistema Tierra en Andalucía, IISTA, y el observatorio de Sierra Nevada, en las que se dispone del equipamiento necesario para investigaciones punteras en el ámbito atmosférico con una clara vocación multidisciplinar.

ÁGORA opera dentro de las redes ERIC (European Research Infrastructure Consortia) del programa ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures), como son ACTRIS (Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infrastructure), ICOS (Integrated Carbon Observation System) o LifeWatch. Como parte de ERIC, ÁGORA participa de los principios del acceso abierto y ofrece servicios a la comunidad científica, nacional e internacional, mediante protocolos de monitorización y accesos de investigadores al equipamiento. Un ejemplo de programa de acceso del que ÁGORA forma parte es el proyecto europeo H2020 ATMO-ACCESS, en el que se explora el desarrollo de soluciones sostenibles para la provisión de acceso a infraestructuras de investigación atmosférica alternativas a los tradicionales accesos físicos (presenciales).

ÁGORA desarrolla su actividad en clara conexión con el estudio de la Atmósfera en ámbitos relacionados con el aerosol, las nubes, los gases traza y la radiación. De este modo, tiene repercusiones en ámbitos tan variados como el estudio del clima y el cambio climático, la calidad del aire y los recursos de energías renovables, sin olvidar aspectos cruciales con la fase atmosférica del ciclo hidrológico.

En ÁGORA se presta especial atención al estudio de aerosoles, nubes y su interacción con el campo de radiación atmosférica. Un tema de gran interés es el estudio de la interacción nube-aerosol, su impacto en la precipitación y su papel en el cambio climático. Los problemas de calidad del aire también se analizan con especial atención a la formación de nuevas partículas de aerosoles y los factores ambientales que controlan los eventos de contaminación. El enfoque experimental se basa en experimentos de laboratorio y el uso de observaciones in situ y de teledetección, pasivas y activas, combinadas con el uso de algoritmos de recuperación de propiedades microfísicas para aerosoles no esféricos, basados en el modelo T-MATRIX. Toda esta actividad se desarrolla en el marco de la cooperación internacional, especialmente bajo el paraguas de ACTRIS. Esta línea es desarrollada por el equipo de PAIDI Grupo de Física de la Atmósfera, RNM119.

(i) Estación UGR (UGR), Localizada en la ciudad de Granada (37.16ºN, 3.61ºW, 680 m snm), ). La estación caracteriza un entorno atmosférico urbano, y combina la monitorización de largo plazo de la distribución vertical del aerosol atmosférico, con medidas in-situ para la caracterización de partículas de aerosol, así como la monitorización de nubes y radiación solar y atmosférica a diferentes rangos espectrales..

(ii) Montaña de Sierra Nevada, Cerro Poyos (CP)  (37.11ºN; 3.49ºW; 1830 m snm) y (iii) Estación de Sierra Nevada (SNS) (37.10ºN, 3.39ºW, 2500 m snm), ambos situados a unos 20 km de la estación de la UGR. Su proximidad ofrece una oportunidad única de combinar distribución vertical del aerosol atmosférico desde la estación de la UGR con mediciones in situ a diferentes altitudes en las laderas de Sierra Nevada. Las estaciones de alta montaña permiten la caracterización de episodios de transporte regional y de largo alcance y la validación de algoritmos de inversión utilizados para recuperar propiedades microfísicas de aerosoles.

Equipamiento AGORA

Instrumento Objetivos Instalaciones
AEROSOL TELEDETECCIÓN
Lidar Raman Multi-spectral (MULHACEN) Mediciones cenitales para la recuperación de propiedades ópticas de aerosoles a 355, 532 y 1064 nm, y proporción de mezcla de vapor de agua. UGR
idar Raman Multi-spectral, Dual-LMRD (ALHAMBRA) Mediciones cenitales para la recuperación de propiedades ópticas de aerosoles a 355, 532 y 1064 nm, y proporción de mezcla de vapor de agua.
Fluorescencia de banda ancha y espectral
UGR
Lidar Raman de Escaneo, LR111-D200 (VELETA) Mediciones (cualquier dirección en el cielo) para la recuperación de propiedades ópticas de aerosoles a 355 nm. UGR
Lidar Doppler (ÁBREGO) Dinámica de la ABL (viento, cizalladura, turbulencia) UGR
Campañas
Lidar Doppler con canal de despolarización (SIROCO) Dinámica de la ABL (viento, cizalladura, turbulencia)
Perfiles de retrodispersión atenuada y razón de despolarización a 1565 nm
UGR
Fotómetros solar y lunar CIMEL CE-318 Parámetros de aerosoles atmosféricos incluidas en la red AERONET. UGR, CP, SNS
NUBES TELEDETECCIÓN
Radar de nubes (RPG-FMCW-94-DP) Perfiles verticales de las propiedades de las nubes, como reflectividad, espectros de reflectividad, velocidad del viento vertical y tasa de despolarización UGR, Campañas
Radiómetro de Microondasr RPG-HATPRO Perfiles de temperatura y vapor de agua hasta 10 km sobre el suelo, en casi todas las condiciones climáticas. También proporciona recuperaciones de vapor de agua integrado en la columna y contenido de agua líquida. UGR, Campañas
Celiómetro CHM15k-Nimbus Señal retrodispersada en el infrarrojo cercano, 1064 nm, que brinda información sobre la altura de la base de la nube y también sobre las propiedades ópticas de los aerosoles. UGR, Campañas
Lídar Doppler Dinámica de la ABL (viento, cizalladura, turbulencia) UGR, Campañas
GASES TRAZA TELEDETECCIÓN
PANDORA-238s1 Monitorización de gases traza contaminantes UGR
Espectrómetro UVVIS MAXDOAS Distribución vertical de la capa límite de aerosoles (extinción) y gases activos (O3, NO2, HCHO, CHOCHO, BrO, IO) basada en el análisis de la radiación dispersada en el cielo en múltiples ángulos. UGR
AEROSOL IN SITU
Nefelómetro integrante (InNe)(TSI 3563) Coeficientes de dispersión y retrodispersión de la luz de las partículas UGR, Campañas
Espectrómetro aerodinámico mediante escaneo de movilidad (SMPS) Compuesto por un clasificador electrostático (TSI Mod. 3082) y un contador de partículas de condensación (CPC; TSI Mod. 3772) para la provisión de distribución de tamaño de partículas submicrónicas SNS, UGR, Campañas
Espectrómetro aerodinámico de tamaño de partículas (APS; TSI Mod. 3321) Distribución del tamaño del número de partículas gruesas UGR,Campañas
Fotómetro de absorción multi-ángulo (MAAP) Coeficiente de absorción de aerosoles UGR, SNS, Campañas
Captador de alto volumen Muestreo de aerosoles PM10 y PM1 y caracterización química. SNS, UGR, Campañas
Monitor de especiación química del aerosol, TOF-ACSM Medición, en tiempo real, de la composición química submicrónica de partículas no refractarias, con alta resolución temporal UGR, Campañas
Contador de Núcleos de condensación (CCN200, DMT) Estudio de partículas activas capaces de actuar como núcleos de condensación de nubes UGR, Campañas
Medidor de partículas de bioaerosol Rapid-e Mediciones de tamaño, forma y fluorescencia de partículas individuales para identificar partículas atmosféricas de origen biológico UGR, Campañas
Captadores volumétricos tipo HIRST (Lanzoni) Recogida de partículas de polen y posterior análisis con microscopía para la cuantificación de la concentración de polen de diferentes especies. SNS
Muestreadores de deposición húmedo-seco (TISCH Scientific) Recogida de deposición de partículas y posterior caracterización química UGR, SNS
Colector de deposición total MCV sa Recogida de deposición de partículas totales (secas+húmedas) y posterior caracterización química. SNS, UGR
Sensor de calidad de aire de bajo coste. Modulair, Quantaq Concentración de partículas y principales gases contaminantes en tiempo real con alta resolución temporal utilizando técnicas de aprendizaje automático. UGR, Campañas
Etalómetro AE-33 Coeficientes de absorción de aerosoles a 7 longitudes de onda SNS, UGR,
Fotómetro de absorción de partículas de hollín (PSAP) Coeficiente de absorción de aerosoles UGR (inactivo)
Nefelómetro Polar Distribución angular de la luz dispersada por el aerosol atmosférico para longitudes de onda que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. También mide la dispersión de la luz polarizada UGR (Laboratorio de espectroscopía del aerosol)
NUBES IN SITU
Detector de Niebla (FM120, DMT) Medición de la distribución del tamaño de las gotas de las nubes y estimación del contenido de agua líquida en las nubes SNS, Camñañas
Triple inlet Consistente en un inlet total, intersticial y GCVI (impactador virtual de contraflujo basado en tierra, Brechtel Inc) para la caracterización de las partículas de aerosol totales, intersticiales y activadas dentro de las nubes. SNS (total, intersticial), Campañas (GCVI)
GASES TRAZA REACTIVOS IN-SITU
Plataforma fija Plataforma para la medición de gases contaminantes: CO, COVs, NOx, SO2, O3 y PM10. También incluirá un muestreador de alto volumen para la caracterización química del material particulado atmosférico. SNS
Plataforma móvil Plataforma móvil para la medición de gases contaminantes: CO, COVs, NOx, SO2, O3 y PM10. También incluirá un muestreador de alto volumen para la caracterización química del material particulado atmosférico. Campañas
COMPLEMENTARIO
Radiosondeos(Graw, DFM-06) Perfiles verticales de temperatura, presión, humedad relativa y velocidad y dirección del viento más allá de la tropopausa. UGR, Campañas
Estaciones meteorológicas automáticas Mediciones terrestres de temperatura, presión, humedad relativa, velocidad y dirección del viento UGR
Radiometros La radiación solar de banda ancha y UVB y UVA se registra continuamente junto con la radiación atmosférica infrarroja térmica UGR
Disdrómetro (parsivel OTT) Tipos de hidrometeoros (lluvia, nieve, etc.) en la superficie, así como la distribución del tamaño de las gotas y la velocidad de los hidrometeoros que caen. UGR, SNS
Micro Radar de lluvia (MRR-2) Precipitaciones a gran altura UGR, SNS

Investigadores de la Unidad


Lucas Alados Arboledas

Investigador principal de la unidad

Instituto Interuniversitario de Investigación del Sistema Tierra en Andalucía, IISTA

alados@ugr.es

Researcher ID / Google Scholar / ORCID

Sobre Lucas Alados Arboledas

Lucas Alados-Arboledas recibió su título de B.Sc. en Física, M.Sc. en Física y Ph.D. en Física de la Universidad de Granada, España, 1981, 1983 y 1987, respectivamente. Desde 1987, LAA forma parte del personal de la Universidad de Granada, desarrollando su actividad en la Escuela Politécnica de Almería. Obtuvo el puesto de Profesor Asociado en 1989. Posteriormente obtuvo el puesto de Profesor Titular en Física Aplicada en 1991. Desde entonces desarrolla su actividad investigadora y docente en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada. Desde 2003 es profesor de Física Aplicada desarrollando su actividad investigadora en el Instituto Andaluz de Investigación del Sistema Terrestre. Ha participado en 36 proyectos de investigación y campañas experimentales, en 22 de los cuales como investigador principal. Tiene más de 200 publicaciones en revistas científicas revisadas por pares y su trabajo recibió más de 3500 citas (índice h = 34) en alrededor de 2000 documentos.LAA se interesa principalmente por la caracterización atmosférica de aerosoles / nubes mediante observaciones de sensores remotos en tierra (técnicas de teledetección pasivas y activas) y técnicas in situ, específicamente (i) caracterización de aerosoles, impactos radiativos en aerosoles y papel climático, (ii) técnicas de teledetección activa y pasiva para la recuperación de la composición atmosférica, iii) métodos de inversión para la recuperación de propiedades de aerosoles ópticos y microfísicos, iv) relación entre las recuperaciones in situ y por teledetección de las propiedades de los aerosoles atmosféricos y v) validación de productos espaciales basados ​​en aerosoles utilizando mediciones en tierra.


Antonio Valenzuela Gutierrez

Investigador garante

avalenzuela@ugr.es

Researcher ID / ORCID


Jorge Andrés Muñiz Rosado

Investigador asociado

Jorgemr1998@ugr.es

Researcher ID / ORCID

Arlett Díaz Zurita

Investigador asociado

adzurita@ugr.es

ORCID

Alejandro Ontiveros Valero

Investigador asociado

ontis@ugr.es

ORCID

Juana Andújar Maqueda

Investigador asociado

juaniandujar@ugr.es

ORCID

Sonia Castillo Fernández

Investigador asociado

scastillo@ugr.es

ORCID

Sol Fernández Carvelo

Investigador asociado

solfcarvelo@ugr.es

ORCID

María José Granados Muñoz

Investigador asociado

mjgranados@ugr.es

Researcher ID / ORCID

Matheus Tolentino Da Silva

Investigador asociado

mtolentino@ugr.es

Principales contribuciones

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Casans, Andrea; Rejano, Fernando; Casquero-Vera, Juan Andrés; Bertozzi, Barbara; Cazorla-Cabrera, Alberto; Lyamani-, Hassan; Castillo-Fernández, Sonia; Olmo-Reyes, Francisco Jose; Alados-Arboledas, Lucas; Cariñanos-González, Paloma; Gyssel, Martin ; Titos, Gloria (2023). Size-resolved cloud condensation nuclei measurements at a high-altitude remote site in southern Europe. European Aerosol Conference 2023 (Málaga, España)
Aguirre-García, Sergio-David; Andújar-maqueda, Juana; Abril-Gago, Jesús; Aranda-Barranco Sergio; Agea-plaza, Daniel; Ortiz-amezcua, Pablo; Sánchez Cañete, Enrique P.; Kowalski-, Andrew Stephen; Serrano-Ortiz, Penelope; Guerrero-Rascado, Juan Luis (2023). Studying the Atmospheric Boundary Layer influence on the Surface Energy Balance Closure combining eddy covariance and Doppler lidar. Linking Optical and Energy Fluxes Workshop (Mountain Research Station, University of Colorado, Boulder, CO, USA)
Fernández, Maria Soledad (2023). Aerosol and cloud monitoring by multi-wavelength Raman and fluorescence lidar. Workshop on Innovation in Atmospheric Measurement Techniques
Fernández, Maria Soledad ; Bravo-Aranda, Juan Antonio; Guerrero-Rascado, Juan Luis; Granados-Muñoz, María José; Navas-Guzman, Francisco Jesus; Pérez-Ramírez, Daniel; Alados-Arboledas, Lucas (2023). 3β+3𝛼+2δ, water vapor, and fluorescence high-performance Raman lidar for an enhanced observation of atmospheric aerosols and clouds. Workshop on "Recent advancements in remote sensing and modeling of aerosols, clouds and surfaces" (Lille, Francia)
Bazo, Elena; Martins, J. Vanderlei; Pérez-Ramírez, Daniel; Titos, Gloria; Fuertes, David; Valenzuela-Gutierrez, Antonio; Li, Chong; García, Francisco José; Alados-Arboledas, Lucas; Olmo-Reyes, Francisco Jose (2023). Multiwavelength Polarized Imaging Nephelometer (PI-Neph) in support of aerosol microphysical properties retrievals. Workshop on "Recent advancements in remote sensing and modeling of aerosols, clouds and surfaces" (Lille, Francia)
Bazo, Elena; Pérez-Ramírez, Daniel; Valenzuela-Gutierrez, Antonio; García, Francisco José; Titos, Gloria; Li, Chong; Martins, J. Vanderlei; Fuertes, David; Alados-Arboledas, Lucas; Olmo-Reyes, Francisco Jose (2023). Characterization of aerosol phase matrix elements for different Saharan dust events with the Polarized Imaging Nephelometer (PI-Neph). 20th Electromagnetic and Light Scattering Conference (Almuñécar, Granada, España)
Navas-Guzman, Francisco Jesus; Wang, Wenyue; Hocke, Klemens; Nania-Escobar, Leonardo Santos; Cazorla-Cabrera, Alberto; Titos, Gloria; Matthey, Renaud; Alados-Arboledas, Lucas (2023). Investigation of rainfall precursors using in-situ and remote sensing techniques in the southeast of the Iberian Peninsula. EGU General Assembly 2023 (Viena, Austria)
Córdoba-Jabonero, C, Salgueiro V., López-Cayuela M.A., Costa M.J., Bortoli D. and Guerrero-Rascado J.L. (2023). Holistic characterization of a dust-induced heatwave as observed over the SW Iberian Peninsula using remote sensing observations and model data. European Lidar Conference (Cluj Napoca, Rumania)
López-Cayuela, M.A., Córdoba-Jabonero, C., Sicard M., Granados-Muñoz,M.J., Salgueiro,V., Molero, F., Carvajal-Pérez, C.V., Comerón,A., Couto,F.T., Barragán, R., Bravo-Aranda, J.A., Muñoz-Porcar, C., Costa, M.J., Artíñano, B., Rodríguez-Gómez, A., Bortoli,D., Pujadas, M., Abril-Gago, J., Alados-Arboledas, L., Bermejo-Pantaleón, D., and Guerrero-Rascado J.L. (2023). Intense Saharan dust outbreak over the Iberian Peninsula in Springtime 2021: I. Monitoring and characterization of transported dust particles. European Lidar Conference (Cluj Napoca, Rumania)
López-Cayuela, M.A., Córdoba-Jabonero, C., Sicard M., Granados-Muñoz,M.J., Salgueiro,V., Molero, F., Carvajal-Pérez, C.V., Comerón,A., Couto,F.T., Barragán, R., Bravo-Aranda, J.A., Muñoz-Porcar, C., Costa, M.J., Artíñano, B., Rodríguez-Gómez, A., Bortoli,D., Pujadas, M., Abril-Gago, J., Alados-Arboledas, L., Bermejo-Pantaleón, D., and Guerrero-Rascado J.L (2023). Intense Saharan dust outbreak over the Iberian Peninsula in Springtime 2021: II. Dust direct radiative impact in the shortwave range. European Lidar Conference (Cluj Napoca, Rumania)
Lacima, A., H. Petetin, A. Soret, D. Bowdalo, O. Jorba, Z. Chen, R.F. Méndez Turrubiates, H. Achebak, J. Ballester and C. Pérez García-Pando (2023). Long-term evaluation of surface air pollution in CAMSRA and MERRA-2 global reanalyses over Europe (2003–2020). Geoscientific Model Development, 16, 2689–2718, doi: 10.5194/gmd-16-2689-2023.
Mytilinaios, M., S. Basart, S. Ciamprone, J. Cuesta, C. Dema, E. Di Tomaso, P. Formenti, A. Gkikas, O. Jorba, R. Kahn, C. Pérez García-Pando, S. Trippetta and L. Mona (2023). Comparison of dust optical depth from multi-sensor products and MONARCH (Multiscale Online Non-hydrostatic AtmospheRe CHemistry) dust reanalysis over North Africa, the Middle East, and Europe. Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 5487–5516. doi: 10.5194/acp-23-5487-2023.
Petetin, H., M. Guevara, S. Compernolle, D. Bowdalo, P.-A. Bretonnière, S. Enciso, O. Jorba, F. Lopez, A. Soret and C. Pérez García-Pando (2023). Potential of TROPOMI for understanding spatio-temporal variations in surface NO2 and their dependencies upon land use over the Iberian Peninsula. Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 3905–3935. doi: 10.5194/acp-23-3905-2023.
Petetin, H., M. Guevara, R. Garatachea, F. López, K. Oliveira, S. Enciso, O. Jorba, X. Querol, J. Massagué, A. Alastuey and C. Pérez García-Pando (2023). Assessing ozone abatement scenarios in the framework of the Spanish ozone mitigation plan. Science of The Total Environment, 902, 165380. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.165380