Phd Thesis

@phdthesis{Sánchez2021,

title = { Configuración y metodología para el uso de cámaras de todo cielo en la obtención de parámetros atmosféricos},

author = {Juan Carlos Antuña Sánchez},

url = {https://uvadoc.uva.es/handle/10324/60022},

doi = {10.35376/10324/60022},

year  = {2022},

date = {2022-01-01},

urldate = {2021-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

abstract = {Atmospheric aerosols, solid or liquid particles floating in the atmosphere, play an important role in the Earth's climate, since they scatter and absorb part of the solar radiation reaching the Earth. The aerosol properties are usually obtained by measuring the diffuse solar radiation incoming in different directions (sky radiance), which is partially formed by the scattering of aerosols. The sky radiance is usually measured with photometers. A cheaper alternative to these photometers are the all-sky cameras, which capture images of the whole sky. In this doctoral thesis we propose the use of all-sky cameras to retrieve atmospheric parameters like the sky radiance and some aerosol properties, which can be obtained from these radiances. In this work, the ORION application has been developed to calibrate geometrically the all-sky cameras through the position of the stars. These calibrations are essential to locate the pixels of the camera pointing to a specific direction, such as the directions in which the sky radiance will be extracted. An all-sky camera has been geometrically calibrated with ORION, but it also has been configured to capture images in RAW format at different exposure times. The multi-exposure configuration, in addition with a exhaustive characterization of the camera (effective wavelengths, linearity, read noise, etc.), has allowed to obtain a linear high dynamic range image of the sky applying a proposed methodology. The sky radiance is proportional to the linear image obtained, so a relative sky radiance can be obtained with this proposed methodology. Once the relative sky radiances have been obtained with the all-sky camera, they have been used as input parameter in the GRASP (Generalized Retrieval of Atmosphere and Surface Properties) inversion algorithm to obtain some aerosol properties. It has been studied, using synthetic data, what aerosol properties can be derived from the relative sky radiance measured by all-sky cameras. The aerosol properties obtained with real measurements on GRASP have been compared with those independently derived by an AERONET (AErosol RObotic NETwork) photometer. This work concludes that, if the methodologies developed in this doctoral thesis are applied, a properly configured all-sky camera can be used to calculate the sky radiance, at least in a relative way, and these radiances can be also used to retrieve aerosol properties.},

note = {dirección: Roberto Román, Ángel M. de Frutos y Victoria E. Cachorro.},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Gonzalez2021,

title = {Desarrollo de nuevos métodos de procesado de datos de redes fotométricas para el análisis de propiedades del aerosol atmosférico},

author = {Ramiro González Catón},

url = {http://uvadoc.uva.es/handle/10324/46439},

doi = {10.35376/10324/46439},

year  = {2021},

date = {2021-01-14},

urldate = {2021-01-14},

address = {Valladolid, Spain},

school = {Universidad de Valladolid},

abstract = {Se define como aerosol atmosférico a aquellas partículas que se encuentran suspendidas en la

atmósfera en estado sólido o líquido. El estudio y análisis de los aerosoles son de vital impor-

tancia debido a que estos afectan al clima, a la actividad humana y a la salud de las personas.

Distintas redes operan de forma rutinaria y con un grado mayor o menor de automatización con

el objetivo de obtener medidas y productos de aerosoles para su posterior análisis. Las medidas

ópticas o de detección remota, como las que proporcionan los fotómetros desde tierra y muchos

sensores de satélite, basan su funcionamiento en la interacción de la luz con los aerosoles. Uno

de los principales productos de estas redes es el espesor óptico de aerosoles (AOD del inglés Ae-

rosol Optical Depth). Normalmente se obtiene el AOD midiendo con un fotómetro la irradiancia

directa del Sol que llega a la superficie terrestre, ya que la cantidad de irradiancia directa solar

extinguida durante su paso por la atmósfera terrestre depende del AOD a través de la ley de Beer-

Bouguer-Lambert. El AOD está relacionado con la cantidad de aerosoles presentes en la columna

atmosférica, y su variación espectral ligada al tamaño predominante de las partículas. Recientes

avances y mejoras en los instrumentos de medida fotométrica han permitido adaptar las medidas

directas al Sol también a la Luna, pudiendo obtener valores de AOD también durante la noche.

Esto permite que en aquellas zonas con largos periodos nocturnos, principalmente en las zonas

polares, se pueda de igual manera obtener información relacionada con los aerosoles. Esto ayuda

a rellenar huecos muy relevantes en las series de datos obtenidas en estas zonas, que hasta ahora

contaban tan solo con fotometría solar.

En este trabajo se aborda el análisis de las propiedades del aerosol atmosférico a través de la

creación y mejora de nuevos procesados y productos. En concreto se presenta el desarrollo de

nuevos métodos para el cálculo operacional del AOD en una red de instrumentos, tanto para el

día como para la noche. En primer lugar, se ha desarrollado el cálculo del AOD durante el día

describiendo paso a paso su proceso y datos utilizados. En una segunda instancia se ha adaptado

este cálculo a la noche, describiendo de igual manera los modelos utilizados y desarrollando una

nueva corrección sobre estos, la cual se propone para la mejora en el cálculo del AOD por la

noche. Los productos obtenidos mediante ambos métodos se han contrastado con series de datos

independientes y de referencia, que nos ha permitido asegurar la calidad del algoritmo.

Finalmente, la puesta en producción de ambos productos en el sistema CÆLIS ha permitido de-

tectar un evento de aerosoles extremadamente anómalo en una de las estaciones que el Grupo

de Óptica Atmosférica de la Universidad de Valladolid opera en la estación de Marambio, en

la Antártida. Con la ayuda de otras medidas complementarias y algunos modelos atmosféricos,

se ha descubierto que los aerosoles procedían de la quema de biomasa generada por incendios

localizados en el Este de Australia a finales de 2019. La detección de este evento pone de mani-

fiesto la importancia y el valor de disponer de medidas rutinarias, procesamientos automatizados

y productos de calidad que permitan analizar las propiedades del aerosol atmosférico.},

note = {dirección: Carlos Toledano, Roberto Román},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Rodríguez2021,

title = {Desarrollo y evaluación de técnicas radiométricas de observación de aerosoles y vapor de agua en la atmósfera desde plataformas terrestres},

author = {Antonio Fernando Almansa Rodríguez},

url = {https://uvadoc.uva.es/handle/10324/48614},

doi = {10.35376/10324/48614},

year  = {2021},

date = {2021-01-01},

urldate = {2021-01-01},

abstract = {La presente tesis doctoral pretende introducir herramientas que permitan aumentar la capacidad observacional de los aerosoles y el vapor de agua en la atmósfera con el fin de contribuir a la mejora de la representación espacio-temporal de estos componentes atmosféricos a nivel global/regional y la estimación de sus tendencias. Esta labor será desarrollada haciendo uso de observaciones multi-plataforma capaces de incrementar la cobertura y la disponibilidad de información relevante de los aerosoles atmosféricos y vapor de agua desde el punto de vista científico},

note = {Universidad de Valladolid. Dirección: Dr. Emilio Cuevas Agulló, Dr. Benjamín Torres Rodríguez y Dr. Ángel Máximo de Frutos Baraja.},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Velasco-Merino2020,

title = {Identificación de tipos de aerosol mediante medidas fotométricas. Aplicación al transporte de aerosol sahariano hasta el Caribe},

author = {Cristian Velasco-Merino},

url = {http://uvadoc.uva.es/handle/10324/46441},

doi = {10.35376/10324/46441},

year  = {2020},

date = {2020-01-01},

urldate = {2020-01-01},

abstract = {Este trabajo aborda el estudio de eventos de alta turbiedad atmosférica debida a aerosoles, que son las partículas en suspensión en la atmósfera. De forma particular, se ha investigado la identificación de episodios de polvo mineral del Sahara, las propiedades ópticas y microfísicas de este aerosol desértico y cómo se ven afectadas por el transporte sobre el Atlántico desde la costa oeste de África hasta la cuenca del Caribe. El estudio de los métodos actualmente empleados para la detección de eventos de alta turbiedad, indicó la necesidad de desarrollar un método automatizado de detección de dichos eventos de aerosol. Además se han introducido mejoras en el análisis de medidas radiométricas, como es incluir el canal de medida del infrarrojo medio (1640nm) para el análisis espectral del espesor óptico de aerosoles y en el estudio de los productos obtenidos mediante algoritmos de inversión.},

note = {Universidad de Valladolid. Dirección: Dr. Carlos Toledano Olmeda y Dr. David Mateos Villán.},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Fuertes2018bb,

title = {Desarrollo de nuevos métodos y herramientas para la caracterización avanzada de aerosoles atmosféricos a partir de medidas de teledetección},

author = {David Fuertes},

year  = {2018},

date = {2018-11-06},

address = {Valladolid, Spain},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {dirección: Carlos Toledano, Benjamín Torres},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Yballa2017,

title = {Caracterización de la estructura vertical de los aerosoles sobre la región subtropical oriental del Atlántico Norte},

author = {Carmen Yballa Hernández Pérez},

year  = {2017},

date = {2017-09-19},

school = {Universidad de la Laguna},

note = {Dirección: Dra. África Barreto Velasco, Dr. Alberto Jesús Berjón Arroyo y Dr. Manuel Arbelo Pérez},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Burgos2016,

title = {Estudio de las propiedades en columna y superficie del aerosol atmosférico en la zona centro-norte de la Península Ibérica: énfasis en aerosol desértico},

author = {Mª Ángeles Burgos Simón},

url = {http://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/23046/1/Tesis1250-170420.pdf},

year  = {2017},

date = {2017-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Dirección: Dra. Victoria Eugenia Cachorro y Dr. David Mateos Villán},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Guirado2015,

title = {Caracterización de las propiedades de los aerosoles en columna en la región subtropical},

author = {Guirado-Fuentes, C},

year  = {2015},

date = {2015-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisTorres2012,

title = {Study on the influence of different error sources on sky radiance measurements and inversion-derived aerosol products in the frame of AERONET},

author = { Benjamín Torres},

url = {https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/978/1/TESIS171-120611.pdf},

year  = {2012},

date = {2012-04-04},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Directores: Dr. Carlos Toledano Olmeda y Dr. Alberto J. Berjón Arroyo},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisRodrigo2012,

title = {Caracterización de aerosoles atmosféricos en la Comunidad de Castilla y León},

author = { Rubén Rodrigo Fernández},

year  = {2012},

date = {2012-01-01},

urldate = {2012-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Directora: Victoria Cachorro},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisRosa2011,

title = {Aplicación de modelos de transferencia radiativa para el control operativo del programa BSRN (Baseline Surface Radiation Network) del Centro de Investigación Atmosférico de Izaña},

author = { Rosa Delia García Cabrera},

year  = {2012},

date = {2012-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Dirección: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Emilio Cuevas. CIAI-AEMET Centro de Investigación Atmosférico de Izaña de la AEMET (Agencia Estatal de Meteorología).},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Cabrera2011,

title = {Aplicación de Modelos de Transferencia Radiativa para el Control Operativo del programa BSRN (Baseline Surface Radiation Network) del Centro de Investigación Atmosférica de Izaña},

author = {Rosa Delia García Cabrera},

editor = {Universidad de Valladolid},

url = {https://izana.aemet.es/wp-content/publications/tesis_rosa_garcia_cabrera_dic2011.pdf},

year  = {2011},

date = {2011-12-16},

urldate = {2011-12-16},

abstract = {En 1984 el Observatorio Atmosférico de Izaña se incorpora a la Red de Vigilancia de la Contaminación de

Fondo (BAPMoN, Background Air Pollution Monitoring Network). En 1989 forma parte del programa de

Vigilancia Atmosférica Global (VAG, GAW, Global Atmospheric Watch), y en 2009 la estación de Izaña es

aceptada en la Red BSRN (Baseline Surface Radiation Network). Esta red es un proyecto del

Observatorio de Radiación perteneciente al GEWEX (Global Energy and Water Cycle Experiment) en el

marco del WCRP (World Climate Research Program). El objetivo de la BSRN es proporcionar

observaciones de muy alta calidad, de radiación de onda corta y onda larga, con muy pequeños

intervalos de muestreo (uno a tres minutos), con el fin de caracterizar la radiación solar a nivel mundial

y detectar tendencias a largo plazo.

En este trabajo de tesis doctoral abordamos el análisis de las tres componentes de la radiación solar

(global, directa y difusa) medidas experimentalmente en la estación BSRN de Izaña. En primer lugar nos

centraremos en la puesta a punto de las diferentes metodologías, algoritmos y técnicas de la BSRN, así

como en la aplicación de los diferentes controles de calidad de las medidas.

Uno de los objetivos principales de este trabajo es estudiar la capacidad y potencialidad del modelo de

transferencia radiativa LibRadtran para simular la radiación solar, para su posterior aplicación en la

implantación de controles de calidad, y en la reconstrucción de series temporales de radiación. Por este

motivo, y como primer punto de partida, se ha llevado a cabo un estudio de sensibilidad del modelo

para evaluar el comportamiento de la radiación simulada frente a variaciones de los principales

parámetros atmosféricos. Posteriormente se ha realizado un estudio comparativo de las medidas

experimentales frente a las simuladas en condiciones atmosféricas típicas en la estación de Izaña en días

despejados durante 2009 y 2010. Asimismo se ha llevado a cabo una reconstrucción de la serie de

radiación global en Izaña desde 1992, utilizando también registros de insolación. Una vez obtenida la

serie temporal reconstruida de radiación global, se ha realizado un análisis de tendencia con la

correspondiente valoración científica.

Por último se ha llevado a cabo un análisis del forzamiento radiativo y de la eficiencia del forzamiento

radiativo de los aerosoles atmosféricos en el espectro solar de la radiación global, directa y difusa en la

estación BSRN de Izaña durante 2009 y 2010. Posteriormente se ha comparado con el forzamiento y la

eficiencia facilitados por la Red AERONET (AErosol RObotic NETwork) para la radiación global a un

ángulo cenital solar de 60°.

Los algoritmos, técnicas y metodologías desarrolladas en este trabajo se podrían implementar en

cualquier estación de medida radiométrica que quiera formar parte de la Red BSRN.},

note = {Universidad de Valladolid. Dirección: Dra. Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Emilio Cuevas Agulló.},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisPablo2011,

title = {Análisis del contenido total en columna del vapor de agua atmosférico sobre la Península Ibérica medido con distintas técnicas: Radiosondeos, Fotómetros Solares y Sistema GPS},

author = { Jose Pablo Ortiz de Galisteo},

year  = {2011},

date = {2011-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Dirección: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Carlos Toledano Olmeda},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisYolanda2011,

title = {Caracterización físico-químico del material atmosférico de origen industrial en Andalucia},

author = { Yolanda González Castañedo},

url = {http://hdl.handle.net/10272/5439},

doi = {ISBN 978-84-15147-72-5},

year  = {2011},

date = {2011-01-01},

school = {Universidad de Huelva},

abstract = {El Material Particulado Atmosférico (MPA) constituye un parámetro fundamental en la evaluación de la calidad del aire ya que puede ejercer una influencia muy variada en el medio ambiente y en la salud humana. El fin último de este trabajo es la identificación y cuantificación de las fuentes de MP A en las tres áreas industriales más importantes de Andalucía: Ría de Huelva, Campo de Gibraltar y Bailén. Los niveles más elevados de MP A se han registrado en la estación de Bailén. Además, la caracterización química de PM10 y PM2~s ha revelado como los elementos traza son claves en la identificación del perfil químico característico de cada zona industrial estrechamente relacionado con las características de las actividades presentes en cada área: As, Se, Cu, Cd, y Bi (Huelva); V, Cr, Mn, Co, Ni, Nb, Mo, Ba y La (Campo de Gibraltar) y V, Ni, Se, Rb, Ba y TI (Bailén).},

note = {Dirección: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Jesús de la Rosa, Univ. de Huelva, y Dr. Andrés Alastuey (CSIC).},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisLopez2011,

title = {Medida y analisis del coeficiente de “scattering” de aerosoles en un área de la costa Atlántica de Huelva},

author = { Juan Francisco López Herreros},

year  = {2011},

date = {2011-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Dirección: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Benito de la Morena. INTA-Esat-El Arenosillo. Huelva},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisElena2010,

title = {Determinación de las propiedades de absorción de los aerosoles atmosféricos : Aplicación en la zona Sub-Artica de Noruega},

author = { Eelena Montilla Rosero},

year  = {2010},

date = {2010-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Directoras: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Sandra Pinto Mogo. Universidad da Beira Interior (Portugal)},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Rodriguez2009,

title = {Caracterización de los aerosoles en la estación sub-ártica ALOMAR (69ºN, 16ºE) mediante el análisis de propiedades ópticas},

author = { Edith Rodriguez},

year  = {2009},

date = {2009-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Prats2009,

title = {Utilización del fotómetro Cimel (AERONET) para el análisis de parámetros microfísicos y radiativos del aerosol atmosférico en el suroeste de la Península Ibérica},

author = { Natalia Prats},

year  = {2009},

date = {2009-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Sorribas2007,

title = {Medida y caracterización del aerosol atmosférico en un ambiente rural y costero del suroeste de europa. La distribución numérica de tama},

author = { Mar Sorribas},

year  = {2008},

date = {2008-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Berjon2007,

title = {Determinación de parámetros biofísicos de la cubierta vegetal mediante inversión de modelos de transferencia radiativa},

author = { Alberto Berjón},

year  = {2007},

date = {2007-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Mogo2006b,

title = {Técnicas ópticas para la medida de la absorción por aerosoles atmosféricos},

author = { Sandra Mogo},

year  = {2006},

date = {2006-01-01},

school = {Universidade da Beira Interior},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Toledano2005,

title = {Climatología de los aerosoles mediante la caracterización de propiedades ópticas y masas de aire en la estación 'El Arenosillo' de la red AERONET},

author = { Carlos Toledano},

url = {https://goa.uva.es/papers/Tesis_Toledano.pdf},

year  = {2005},

date = {2005-12-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisVillaplana2004,

title = {Medida y Análisis del Ozono y de la Radiación Solar Ultravioleta en "El Arenosillo-INTA", (Huelva)},

author = { Jose Manuel Villaplana},

year  = {2004},

date = {2004-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Directores: Dra Victoria Eugenia Cachorro y Dr. Benito De la Morena. INTA-Esat-El Arenosillo. Huelva},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{Vergaz2001,

title = {Propiedades ópticas de los aerosoles atmosféricos. Caracterización del área del Golfo de Cádiz},

author = { Ricardo Vergaz},

url = {https://goa.uva.es/wp-content/uploads/2021/03/VERGAZ-Ricardo.pdf},

year  = {2001},

date = {2001-09-01},

school = {Universidad de Valladolid},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}

@phdthesis{TesisPlinio1997,

title = {Medidas espectrorradiométricas para la determinación de componentes atmosféricos (ozono, vapor de agua y aerosoles) y modelización del intercambio radiativo en la atmósfera},

author = {Durán García, P },

url = {https://goa.uva.es/wp-content/uploads/2021/03/tesis_plinio_ocr_large.pdf},

year  = {1997},

date = {1997-01-01},

school = {Universidad de Valladolid},

note = {Directora: Victoria Cachorro},

keywords = {},

pubstate = {published},

tppubtype = {phdthesis}

}