Inference of surface concentrations of nitrogen dioxide (NO2) in Colombia from tropospheric columns of the ozone measurement instrument (OMI)

ResumenPor primera vez se presentan mapas de concentración superficial de dióxido de nitrógeno (NO2) para el territorio colombiano. Se infirieron concentraciones superficiales de NO2 para 2007 a partir de dos fuentes de datos de densidad de columna troposférica: 1) una simulación que utiliza el modelo global tridimensional GEOS-Chem y 2) mediciones realizadas por el instrumento de monitoreo del ozono (OMI, por sus siglas en inglés) instalado a bordo del satélite Aura de la NASA. Los resultados muestran valores mensuales promedio de 0.1 a 6 ppbv. Se compararon las concentraciones superficiales de NO2 inferidas con mediciones in situ corregidas y se encontraron coeficientes de correlación de hasta 0.91. Una fuente importante de NO2 es la quema de biomasa, la cual puede ser diagnosticada a partir de los datos de potencia radiativa de los fuegos provenientes del reanálisis para el monitoreo de la composición atmosférica y el clima (MACC, por sus siglas en ingés). Se encontró una fuerte relación entre altas concentraciones de NO2 inferidas y quema de biomasa para un área extensa que comprende los departamentos de Caquetá, Meta, Guaviare, Vichada y Putumayo.

For the first time, maps of surface concentration of nitrogen dioxide (NO2) are presented for the Colombian territory. NO2 surface concentrations for the year 2007 are inferred based on two sources of tropospheric NO2 column data: (1) a simulation using a three-dimensional global model (GEOS-Chem) and (2) measurements made by the ozone monitoring instrument (OMI) onboard the NASA Aura satellite. Results show monthly averages between 0.1 and 6 ppbv. We compare these inferred values to corrected ground measurements of NO2. We find correlation coefficients of up to 0.91 between the inferred data and the corrected observational data. A significant source of NO2 is biomass burning, which can be diagnosed by data of fire radiative power (FRP) from the Monitoring of Atmospheric Composition and Climate (MACC) reanalysis. We find a close relationship between high values of inferred NO2 surface concentrations and biomass burning for a large area which encompasses the departments of Caquetá, Meta, Guaviare, Vichada, and Putumayo.