En este proyecto se propone investigar el papel de las partículas del aerosol atmosférico en las descargas eléctricas nube-tierra sobre México y las regiones oceánicas adyacentes. La influencia de aerosoles en la densidad de los rayos se puede detectar en situaciones con altas concentraciones (muy por encima del promedio), como en zonas con quema de biomasa (Altaratz et al., 2010) o en zonas afectadas por emisiones volcánicas (Yuan et al., 2011). Estas situaciones son bastante frecuentes en el territorio mexicano, sin embargo no existe ningún estudio acerca del impacto de las partículas atmosféricas en las descargas eléctricas sobre México. En este proyecto se propone realizar el primer estudio de este fenómeno._x000D_ El enfoque principal de esta propuesta es investigar la variabilidad de concentraciones de partículas atmosféricas en diferentes escalas temporales y evaluar las correlaciones entre las concentraciones de aerosoles atmosféricos y las densidades de descargas eléctricas. Se propone usar los datos del Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), el espectroradiometro en los satélites Terra y Aqua, para evaluar el espesor óptico de aerosoles en las regiones donde no existen datos de partículas medidas in situ. Las principales zonas de interés son las costas de Pacifico y el Golfo de México, ya que en estas áreas se han observado las densidades de descargas eléctricas excepcionalmente altas (Kucieńska et al., 2010b). Generalmente, la densidad de rayos de nube a tierra sobre los océanos es mucho menor que sobre los continentes (Takayabu, 2006), pero ése no es el caso para las zonas marítimas cercanas a las costas mexicanas. Las razones de estas “anomalías” son desconocidas. Kucieńska et al. (2010b) propusieron una posible explicación relacionada con altas concentraciones de los núcleos de condensación de nubes transportados desde el continente por la briza terrestre, sin embargo esta hipótesis necesita ser confirmada. Los análisis de espesor óptico de aerosoles que se propone realizar en este proyecto permitirán examinar la relación entre las partículas atmosféricas y los rayos en las áreas marítimas. Además, los datos del MODIS servirán para evaluar el impacto de las partículas provenientes de la quema de biomasa sobre las descargas eléctricas a tierra en los estados sur del país. _x000D_ Se propone también estudiar la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM). Los datos de la Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) permitirán determinar si existe una relación entre los contaminantes urbanos y las descargas eléctricas de las nubes que se forman sobre la ZMVM. Existen evidencias de que en la región sur-este de los Estados Unidos la variabilidad semanal de las concentraciones de aerosoles atmosféricos determina la variabilidad de las descargas de nube a tierra (Bell et al., 2009). Uno de los objetivos de esta propuesta es determinar si el ciclo semanal de los aerosoles atmosféricos en la ZMVM influye en la variabilidad de las descargas eléctricas. También se investigará la relación entre la variabilidad interanual de las partículas atmosféricas y la de los rayos de nube a tierra. Para estudiar las descargas eléctricas se usarán los datos de la red terrestre World Wide Lightning Location Network (WWLLN) y del Lightning Imaging Sensor, el sensor en el satélite de la Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)._x000D_

En este proyecto se propone realizar un estudio de la respuesta de la actividad eléctrica de las nubes convectivas a la presencia de altas concentraciones de partículas atmosféricas provenientes de fuentes antropogénicas y de la quema de biomasa. Será el primer estudio de este fenómeno en México y el inicio de una nueva línea de investigación en el país. Los resultados permitirán entender mejor los factores que influyen en la separación de carga dentro de las nubes de tormenta que se desarrollan sobre el territorio mexicano. Los procesos microfísicos que conducen a la electrificación de las nubes son los mismos que participan en la formación de las partículas de precipitación, así que el estudio también aportará información para el mejor entendimiento de la microfísica de nubes. _x000D_ En los últimos años en la literatura científica han aparecido estudios que presentan evidencias de la influencia de aerosoles atmosféricos en la actividad eléctrica de las nubes. Se ha demostrado que las partículas antropogénicas pueden determinar la variabilidad semanal de los rayos de nube a tierra (Bell et al., 2009). También las partículas provenientes de la quema de biomasa y emisiones volcánicas influyen en la electrificación de las nubes (Yuan et al. 2011, Altaratz et al. 2010). En México los estudios sobre las descargas eléctricas de las nubes convectivos son muy escasos. Los primeros estudios climatológicos de las descargas de nube a tierra sobre México y las regiones oceánicas adyacentes (Kucieńska et al., 2011; Kucieńska et al., 2010b) sugieren fenómenos que no se pueden explicar con el conocimiento actual de la actividad eléctrica en las nubes. En este proyecto se propone explicar estos fenómenos por medio de análisis de datos de aerosoles atmosféricos, descargas eléctricas, precipitación en superficie y los perfiles verticales de hidrometeoros en las nubes de tormenta. _x000D_ La principal contribución del proyecto será profundizar el conocimiento científico sobre la electrificación y la microfísica de las nubes convectivas en México, pero los resultados del estudio podrán servir también para propósitos de planeación de defensa civil. Raga and De la Parra (2011) han demostrado que más de 7000 personas han perdido la vida por descargas eléctricas de nube a tierra durante los últimos treinta años, y que los grupos más vulnerables son los niños y jóvenes adultos (menores de 25 años). El conocimiento de los factores que aumentan la probabilidad de los rayos permitirá planear mejor las estrategias para disminuir la mortalidad y los daños a la salud por descargas eléctricas de las nubes en México._x000D_