Limitaciones y Estrategia de Integración
TEMPO es revolucionario, pero tiene limitaciones importantes. Entenderlas te permitirá diseñar una aplicación robusta que combine múltiples fuentes de datos.
Limitación 1: Solo Mide Columna Vertical
TEMPO mide la columna vertical total, no la concentración a nivel del suelo.
Problema: Columna alta NO siempre significa contaminación superficial alta.
Ejemplo:
- Día ventoso → columna NO₂ alta, pero bien mezclada → calidad del aire superficial buena
- Inversión térmica → columna NO₂ baja, pero concentrada cerca del suelo → calidad del aire superficial mala
TEMPO NO proporciona concentraciones superficiales necesarias para calcular AQI. Necesitas:
- Modelos de dispersión atmosférica
- Datos de estaciones terrestres
- Información meteorológica
Limitación 2: NO Mide PM2.5
Crítico para aplicaciones de calidad del aire.
¿Qué Mide TEMPO?
| Contaminante | TEMPO lo Mide | Alternativa |
|---|---|---|
| NO₂ | ✅ Sí | - |
| O₃ | ✅ Sí | - |
| HCHO | ✅ Sí | - |
| AOD | ✅ Sí, pero AOD ≠ PM2.5 | - |
| PM2.5 | ❌ No | OpenAQ, MODIS |
| PM10 | ❌ No | OpenAQ |
| CO | ❌ No | MOPITT |
| SO₂ | ❌ Sensibilidad limitada | OMI, TROPOMI |
- 🌐 OpenAQ: Estaciones terrestres, tiempo real, API gratuita
- 🛰️ MODIS: Estimaciones satelitales (AOD → PM2.5 con modelos)
- 📊 Modelos: Fusión TEMPO + estaciones + meteorología
Limitación 3: Solo Durante el Día
TEMPO requiere luz solar para funcionar (8 AM - 10 PM hora local).
Cobertura horaria típica:
| Hora Local | Datos TEMPO | Implicación |
|---|---|---|
| 00:00-07:00 | ❌ No | Sin observaciones nocturnas |
| 08:00-10:00 | ✅ Sí | Captura pico AM tráfico |
| 12:00-18:00 | ✅ Sí | Formación de O₃ |
| 18:00-22:00 | ✅ Sí | Captura pico PM tráfico |
| 22:00-00:00 | ❌ No | Sin datos |
Problemas que no captura:
- Acumulación nocturna durante inversiones térmicas
- Emisiones industriales nocturnas
- Evolución nocturna del ozono
Opciones para manejar horas nocturnas:
- Usar última observación disponible del día anterior
- Usar pronósticos de modelos meteorológicos
- Mostrar solo datos de estaciones terrestres (OpenAQ)
- Informar claramente al usuario que TEMPO no opera de noche
Limitación 4: Afectado por Nubes
Las nubes bloquean la visión de TEMPO hacia la superficie.
Impacto según cobertura de nubes:
| Cloud Fraction | Quality Flag | Recomendación |
|---|---|---|
| < 0.3 | 0 (alta) | ✅ Usar con confianza |
| 0.3 - 0.7 | 1 (media) | ⚠️ Usar con precaución |
| > 0.7 | 2 (baja) | ❌ Descartar |
Al trabajar con datos TEMPO, considera:
- Descartar píxeles con
quality_flag > 1 - Descartar píxeles con
cloud_fraction > 0.7 - Informar al usuario cuando no hay datos disponibles por nubes
- Usar datos de estaciones terrestres como alternativa
Limitación 5: Resolución Espacial Variable
La resolución no es uniforme en toda la imagen.
| Ubicación | Resolución | Capacidad |
|---|---|---|
| Centro (nadir) | 2-4 km | Detecta fuentes puntuales pequeñas |
| Intermedio | 4-7 km | Detecta fuentes medianas/grandes |
| Bordes E/W | 7-10 km | Solo fuentes regionales |
Tip: Ciudades cerca del centro de la imagen (ej. Ciudad de México, Houston) tendrán mejor resolución que las en los bordes (ej. Seattle, Miami).
Limitación 6: Cobertura Geográfica
TEMPO solo cubre Norteamérica (15-70°N, 140-50°W).
Satélites alternativos según región:
| Región | Satélite Recomendado | Cobertura Temporal |
|---|---|---|
| Norteamérica | TEMPO | Horaria (8-22h local) |
| Asia | GEMS | Horaria (8-22h local) |
| Europa | Sentinel-4 | Horaria (próximamente) |
| Resto del mundo | TROPOMI | 1 observación/día |
Ejemplos de ciudades:
- Ciudad de México (19.4°N, -99.1°W) → TEMPO ✅
- París (48.8°N, 2.3°E) → Sentinel-4
- Tokio (35.7°N, 139.7°E) → GEMS
- São Paulo (23.5°S, 46.6°W) → TROPOMI únicamente
Limitación 7: Latencia de Datos
Los datos no están disponibles instantáneamente.
| Tipo de Producto | Latencia | Uso Recomendado |
|---|---|---|
| Near Real-Time | 6-12 horas | Monitoreo diario, alertas |
| Standard | 1-3 días | Análisis, validación |
| Re-procesado | Meses | Investigación científica |
Si TEMPO observa contaminación a las 14:00, los datos estarán disponibles aproximadamente a las 20:00-02:00 del día siguiente.
Para alertas tiempo real inmediato, combina TEMPO con estaciones terrestres (OpenAQ), que reportan cada 1-10 minutos.
Estrategia de Integración
Para superar las limitaciones, combina múltiples fuentes de datos.
Fuentes de Datos Recomendadas
| Fuente | Qué Proporciona | Frecuencia | Latencia | Cobertura |
|---|---|---|---|---|
| TEMPO | NO₂, O₃, HCHO | Horaria (8-22h) | 6-12 horas | Norteamérica, 2-10 km |
| OpenAQ | PM2.5, PM10, NO₂, O₃, CO, SO₂ | Tiempo real (1-60 min) | < 1 hora | Global, estaciones puntuales |
| OpenWeather / NOAA | Temperatura, Viento, Humedad, Presión | Horaria | Tiempo real | Global |
| FIRMS | Detección de incendios, Potencia radiativa | Tiempo real | 3 horas | Global, 375m-1km |
Pasos para Integrar Múltiples Fuentes
Flujo conceptual para obtener vista completa:
-
Verificar cobertura: ¿La ubicación está dentro del rango de TEMPO?
- Sí: Consultar TEMPO + OpenAQ + Weather + FIRMS
- No: Usar solo OpenAQ + Weather + FIRMS
-
Consultar fuentes en paralelo: Hacer requests simultáneos para reducir latencia
-
Filtrar por calidad:
- TEMPO: Descartar si
quality_flag > 1ocloud_fraction > 0.7 - OpenAQ: Verificar que datos sean recientes (< 3 horas)
- TEMPO: Descartar si
-
Combinar resultados en una vista unificada:
- Gases (columna): TEMPO → NO₂, O₃, HCHO
- Partículas (superficie): OpenAQ → PM2.5, PM10
- Meteorología: Weather API → Temperatura, viento, humedad
- Eventos: FIRMS → Incendios cercanos
-
Manejar datos faltantes: Informar claramente qué datos no están disponibles y por qué
Caso de Uso: Alertas Inteligentes
Ejemplos de alertas contextuales combinando múltiples fuentes:
| Condición Detectada | Fuentes Usadas | Alerta Sugerida | Nivel |
|---|---|---|---|
| PM2.5 > 35 μg/m³ + Usuario sensible | OpenAQ + perfil usuario | "PM2.5 insalubre para sensibles. Evita actividad al aire libre." | Peligro |
| NO₂ alto + Hora pico tráfico (7-9 AM) | TEMPO + hora local | "NO₂ elevado por tráfico matutino. Cierra ventanas si estás en avenida." | Advertencia |
| Incendio < 50 km + HCHO elevado | FIRMS + TEMPO | "Incendio cercano detectado. Pluma de humo presente. Permanece en interiores." | Peligro |
| NO₂ alto + T° > 28°C + Mediodía | TEMPO + Weather | "Condiciones favorables para formación de ozono. Pico esperado 15-18h." | Advertencia |
| Inversión térmica + PM2.5 alto | Weather + OpenAQ | "Inversión térmica acumulando contaminantes. Calidad del aire empeorará." | Advertencia |
Una sola fuente te da datos. Múltiples fuentes te dan contexto e inteligencia:
- TEMPO solo: "NO₂ = 8×10¹⁵ molec/cm²" (¿Qué significa?)
- TEMPO + Hora + Weather: "Tráfico matutino + viento bajo → NO₂ acumulándose. Cierra ventanas."
Este contexto hace tu app mucho más valiosa para el usuario.
Checklist para Tu App
Antes de empezar a desarrollar, verifica:
Datos:
- ¿Mi ubicación objetivo está en cobertura TEMPO? (15-70°N, -140 a -50°W)
- ¿Necesito PM2.5? → Integra OpenAQ
- ¿Necesito datos nocturnos? → Usa modelos o última obs del día
- ¿Necesito alertas tiempo real? → Combina TEMPO (contexto) + OpenAQ (inmediatez)
Calidad:
- ¿Filtro datos por quality_flag? (usar solo 0 y 1)
- ¿Filtro datos por cloud_fraction? (< 0.7)
- ¿Manejo casos sin datos? (noche, nubes, cobertura)
Arquitectura:
- ¿Mi app combina múltiples fuentes?
- ¿Tengo fallback si TEMPO no disponible?
- ¿Comunico claramente las limitaciones al usuario?
Resumen del Módulo 2: TEMPO
Has completado el módulo sobre TEMPO. Ahora sabes:
Lección 1: Qué es TEMPO y Qué Mide
- ✅ TEMPO es el primer satélite geoestacionario para calidad del aire
- ✅ Mide NO₂, O₃, HCHO (no PM2.5)
- ✅ Resolución horaria (8 AM - 10 PM)
- ✅ Cobertura: Norteamérica, 2-10 km
- ✅ Collection IDs V04 para cada producto
Lección 2: Cómo Funciona y Resolución Temporal
- ✅ Espectroscopía UV-visible (absorción de luz por gases)
- ✅ Productos L2 listos para usar (no necesitas procesamiento)
- ✅ Quality flags para filtrar datos
- ✅ Ciclos diurnos: NO₂ picos AM/PM, O₃ pico tarde
- ✅ Detección de eventos (incendios, inversiones)
Lección 3: Limitaciones y Estrategia de Integración
- ✅ TEMPO mide columna, no superficie
- ✅ NO mide PM2.5 → usar OpenAQ
- ✅ Solo diurno → sin datos nocturnos
- ✅ Afectado por nubes → filtrar quality_flag
- ✅ Latencia 6-12h → combinar con estaciones
- ✅ Estrategia: Fusionar múltiples fuentes
Habilidades Adquiridas
Puedes:
- 🎯 Elegir el producto TEMPO correcto para tu caso de uso
- 🎯 Entender limitaciones y diseñar soluciones
- 🎯 Combinar TEMPO con otras fuentes (OpenAQ, Weather, FIRMS)
- 🎯 Filtrar datos por calidad
- 🎯 Interpretar ciclos diurnos de contaminantes
- 🎯 Diseñar arquitectura robusta de datos
Componentes Clave para tu App
Fuentes de datos que considerar:
| Componente | Opción Recomendada | Propósito |
|---|---|---|
| Datos satelitales | TEMPO (Norteamérica) o TROPOMI (global) | NO₂, O₃, HCHO - Vista espacial |
| Datos de superficie | OpenAQ | PM2.5, PM10 - Esencial para AQI |
| Meteorología | OpenWeather, NOAA, o Open-Meteo | Contexto y pronósticos |
| Detección de incendios | FIRMS | Alertas de humo |
| Mapas interactivos | Leaflet, Mapbox, o Google Maps | Visualización geoespacial |
| Gráficas | Recharts, Chart.js, o D3.js | Series temporales |
| Framework web | React, Next.js, Vue, o similar | Estructura de la aplicación |
Próximos Pasos
En el Módulo 3 (próximo), aprenderás:
- Cómo acceder a datos TEMPO (CMR, Earthdata, GES DISC)
- Integración práctica con OpenAQ API
- Obtener datos meteorológicos (Weather APIs)
- Integrar FIRMS para incendios
- Arquitecturas de referencia completas
- Ejemplos de código end-to-end
Estás listo para empezar a construir tu aplicación con fundamentos sólidos sobre calidad del aire y TEMPO.