Introducción a la Calidad del Aire
Bienvenido al curso sobre calidad del aire y TEMPO. Antes de aprender a usar tecnología satelital de NASA, necesitas entender qué estamos midiendo y por qué es importante.
Por Qué Importa la Calidad del Aire
La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que 7 millones de personas mueren prematuramente cada año debido a la contaminación del aire. Investigaciones recientes (State of Global Air 2024) sugieren que esta cifra podría ser aún mayor: 8.1 millones de muertes en 2021.
La buena noticia: Con datos precisos y tecnología, podemos:
- 📊 Monitorear la calidad del aire en tiempo real
- ⚠️ Alertar a poblaciones vulnerables
- 📈 Identificar fuentes de contaminación
- 🎯 Diseñar políticas públicas efectivas
Fuentes: WHO Air Pollution | State of Global Air 2024
Tu Rol en el NASA Space Apps Challenge
Tu aplicación puede salvar vidas al proporcionar información accionable sobre calidad del aire. Para lograrlo, primero debes entender:
- Qué contaminantes son peligrosos (esta lección)
- De dónde vienen y cómo afectan la salud (lección 2)
- Cómo medirlos y comunicar riesgos (lección 3)
Este módulo te dará los fundamentos científicos necesarios para interpretar datos de TEMPO correctamente.
¿Qué es la Calidad del Aire?
La calidad del aire se refiere a la concentración de contaminantes en el aire que respiramos. Un aire "limpio" tiene concentraciones mínimas de partículas y gases nocivos, mientras que un aire "contaminado" excede los límites seguros establecidos por la EPA y la OMS.
Los Cuatro Contaminantes Principales
En este curso nos enfocaremos en cuatro contaminantes críticos para la salud y el ambiente:
NO₂ - Dióxido de Nitrógeno
Gas rojizo-marrón que contribuye al smog urbano.
Características básicas:
- Fórmula: NO₂
- Fuentes principales: Vehículos, plantas de energía, industria
- Vida en atmósfera: Horas a días
- Color: Contribuye al tono marrón del smog urbano
¿Qué mide TEMPO?: ✅ Sí - Columna vertical troposférica
O₃ - Ozono Troposférico
Contaminante secundario formado por reacciones fotoquímicas.
Características básicas:
- Fórmula: O₃
- Fuente: Reacción de NO₂ + COVs + luz solar
- Pico de concentración: Tardes soleadas
- Olor: Similar al cloro
NO confundir: El ozono troposférico (malo) a nivel del suelo con la capa de ozono estratosférica (buena) que nos protege de los rayos UV.
Formación del ozono:
Donde hν representa la energía de un fotón de luz solar.
¿Qué mide TEMPO?: ✅ Sí - Columna total y troposférica
HCHO - Formaldehído
Gas incoloro con olor fuerte e irritante.
Características básicas:
- Fórmula: HCHO (CH₂O)
- Fuentes: Vehículos, industria, productos de construcción, incendios
- Clasificación: Cancerígeno Grupo 1 (IARC)
¿Qué mide TEMPO?: ✅ Sí - Columna vertical
PM2.5 - Material Particulado Fino
Partículas sólidas o líquidas con diámetro ≤ 2.5 micrómetros (30 veces más delgadas que un cabello humano).
Características básicas:
- Tamaño: ≤ 2.5 micrómetros
- Fuentes: Combustión, polvo, formación secundaria en atmósfera
- Peligrosidad: Penetra profundamente en pulmones y entra al torrente sanguíneo
TEMPO NO mide PM2.5 directamente. Necesitarás integrar datos de:
- OpenAQ (estaciones terrestres)
- Modelos atmosféricos
- Estimaciones de AOD
Aprenderás cómo en el Módulo 3.
¿Qué mide TEMPO?: ❌ No - Usar OpenAQ u otras fuentes
Comparación Rápida
| Contaminante | TEMPO lo mide | Fuente principal | Cuándo preocuparse |
|---|---|---|---|
| NO₂ | ✅ Sí | Tráfico vehicular | Horas pico (7-9 AM, 5-7 PM) |
| O₃ | ✅ Sí | Fotoquímica (NO₂+COVs+Sol) | Tardes soleadas (2-6 PM) |
| HCHO | ✅ Sí | Industria, incendios | Incendios forestales |
| PM2.5 | ❌ No | Combustión, polvo | Todo el día, especialmente invierno |
Índice de Calidad del Aire (AQI)
El AQI es una escala estandarizada que comunica qué tan contaminado está el aire. Convierte concentraciones complejas en un número simple de 0 a 500.
| AQI | Categoría | Color | Significado |
|---|---|---|---|
| 0-50 | Bueno | 🟢 Verde | Calidad satisfactoria |
| 51-100 | Moderado | 🟡 Amarillo | Aceptable para la mayoría |
| 101-150 | Insalubre para sensibles | 🟠 Naranja | Grupos vulnerables afectados |
| 151-200 | Insalubre | 🔴 Rojo | Todos pueden experimentar efectos |
| 201-300 | Muy insalubre | 🟣 Púrpura | Alerta de salud |
| 301+ | Peligroso | 🟤 Marrón | Emergencia de salud |
Apps recomendadas:
- AirNow.gov - Oficial EPA (EE.UU., México, Canadá)
- IQAir - Cobertura global
- OpenAQ - Datos abiertos con API
Fuentes de Contaminación
Las fuentes se dividen en dos categorías:
Antropogénicas (Causadas por Humanos)
- Transporte: Vehículos que queman combustibles fósiles
- Industria: Plantas manufactureras y de energía
- Agricultura: Fertilizantes y quema de residuos
- Construcción: Emisión de polvo
Naturales
- Incendios forestales
- Erupciones volcánicas
- Tormentas de polvo
- Emisiones de vegetación (COVs)
Conexión con el Challenge de NASA
Ahora que conoces los 4 contaminantes principales, entiende cómo se relacionan con tu app:
Por qué necesitas entender cada contaminante:
- NO₂: Indicador de tráfico vehicular → Alertas AM/PM
- O₃: Peligroso en tardes calurosas → Alertas 12-18h
- HCHO: Detecta incendios → Sistema de alertas de humo
- PM2.5: Más peligroso para salud → Alertas críticas
Tu aplicación combinará datos de TEMPO (NO₂, O₃, HCHO) con otras fuentes (PM2.5 de OpenAQ) para dar una imagen completa de calidad del aire.
Lo Que Has Aprendido
En esta lección cubrimos:
- ✅ Por qué importa la calidad del aire (8.1M muertes/año)
- ✅ Los 4 contaminantes principales y sus características
- ✅ Qué mide TEMPO y qué no (PM2.5 requiere otras fuentes)
- ✅ Fuentes naturales vs antropogénicas
- ✅ Cómo se relaciona con tu app del Challenge
Próximos Pasos
En la siguiente lección profundizaremos en:
- Fuentes específicas: De dónde viene cada contaminante
- Efectos en salud: Cómo afectan al cuerpo humano
- Grupos vulnerables: Quiénes están en mayor riesgo
- Diseño de alertas: Qué umbrales usar para cada grupo
Esta información es crucial para diseñar alertas efectivas que realmente protejan la salud de las personas.