Análisis temporal de los Nox y el Ozono y su relación con las variables meteorológicas en Lima Metropolitana

Abstract

En el presente estudio se evaluó el análisis temporal de la concentración de NOX y O3 registrados en Lima Metropolitana en el periodo 2015 – 2018, su correlación y la influencia de la temperatura del aire y la radiación solar sobre estos gases. Como parte de la metodología, se procesaron los datos horarios de NO2, NO, O3, temperatura del aire y radiación solar registrados por las estaciones de SENAMHI y PROTRANSPORTE; se estimó la concentración horaria de NOX a partir de la suma de las concentraciones horarias de NO y NO2; se calcularon los descriptores estadísticos; se generaron gráficas a diferentes escalas temporales; y se realizaron análisis correlacionales basados en el coeficiente de Spearman y análisis de regresión lineal múltiple para los niveles de NOX y O3. Los resultados mostraron que ni los niveles horarios ni anuales de NO2 y de O3 sobrepasaron los ENCA del Perú ni incumplieron con las guías de la OMS para el periodo 2015 – 2018. Además, se obtuvieron significativas correlaciones positivas entre los NOX y negativas entre el O3 y los NOX y ecuaciones de regresión lineal múltiple con altos coeficientes de determinación tomando en cuenta a los parámetros meteorológicos. Finalmente, se concluyó que el comportamiento horario de estos gases se vio influenciado principalmente por el tráfico vehicular y la radiación solar; la variación diaria, por el “efecto fin de semana”; el comportamiento mensual y estacional, por la intensidad de la capa de inversión térmica y la radiación solar; y el comportamiento multianual mostró una ligera tendencia ascendente para los niveles de NOX. Aún más, el comportamiento horario del O3 estuvo más relacionado con los parámetros meteorológicos; mientras que, el de los NOX, con el tráfico vehicular.

This study evaluates the temporal analysis of the concentration of NOX and O3 registered in Lima Metropolitana in the period 2015 – 2018, its correlation and the influence of air temperature and solar radiation on these gases. As part of the methodology, the hourly data for NO2, NO, O3, air temperature and solar radiation recorded by SENAMHI and PROTRANSPORTE stations were processed, the hourly NOX concentrations was estimated from the sum of the hourly concentrations of NO and NO2; statistical descriptors were calculated; graphs were generated at different time scales; and correlational analyzes based on the Spearman coefficient and multiple linear regression analyzes were performed for the NOX and O3 levels. The results showed that neither the hourly nor annual levels of NO2 and O3 exceeded the Peruvian ENCA or did not comply with the WHO guidelines for the period between 2015 – 2018. In addition, significant positive correlations were obtained between NOX and negative correlations between O3 and NOX and multiple linear regression equations with high coefficients of determination takin into account meteorological parameters. Finally, it was concluded that the hourly behavior of these gases was mainly influenced by vehicular traffic and solar radiation; the daily variation, due to the “weekend effect”; the monthly and seasonal behavior, due to the intensity of thermal inversion layer and solar radiation; and the multi-year behavior showed a slight upward trend for NOX levels. Furthermore, the hourly behavior of O3 was more related to meteorological parameters; while that of the NOX, with vehicular traffic.