Detección de dióxido de azufre (SO₂) volcánico con sensores remotos satelitales : Caso de estudio volcán Nevado del Ruíz – Colombia

Abstract

En este proyecto, se llevó a cabo una descripción de las características de los sensores remotos satelitales capaces de detectar SO2 volcánico, centrándonos en los sensores remotos que cubren la zona de Colombia, con el propósito de determinar los mejores sensores satelitales y posteriormente aplicarlos en un caso de estudio específico. Como resultado de estudio, se pudo concluir que el Instrumento de Monitoreo de la Tropósfera (TROPOMI, por sus siglas en inglés), caracterizado por ofrecer cobertura diaria global y una alta resolución espacial, destaca como el sensor más idóneo. La aplicación de este sensor se presenta en un caso de estudio donde se compara los datos recopilados por TROPOMI, con aquellos obtenidos in-situ a través de las estaciones ScanDOAS pertenecientes a la red de monitoreo geoquímico del Volcán Nevado del Ruiz (VNR). En este ejercicio, se consideró el año 2020 como periodo de estudio, utilizando los datos de concentración de dióxido de azufre SO2 del sensor que coincide con la misma fecha de los datos disponibles de las estaciones ScanDOAS. Se realizaron mapas con los datos del sensor para visualizar las áreas con mayor concentración, junto con gráficos que representan la distribución de las concentraciones obtenidas de las estaciones en comparación con los datos del sensor. Además, gracias a los datos recopilados por TROPOMI, se logró una descripción de la variabilidad espacio-temporal del dióxido de azufre (SO2) volcánico. En cuanto a los resultados, se destaca que los datos medidos en la troposfera mediante TROPOMI muestran dinámicas diferentes en comparación con los datos medidos en tierra por las estaciones ScanDOAS.

In this project, a description of the characteristics of satellite remote sensors capable of detecting volcanic SO2 was carried out, focusing on remote sensors covering the Colombia region. The purpose was to determine the best satellite sensors and subsequently apply them in a specific case study. As a result of the study, it was concluded that the Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI), characterized by providing daily global coverage and high spatial resolution, stands out as the most suitable sensor. The application of this sensor is presented in a case study where the data collected by TROPOMI is compared with those obtained in-situ through the ScanDOAS stations belonging to the geochemical monitoring network of the Nevado del Ruiz Volcano (VNR). In this exercise, the year 2020 was considered as the study period, using sulfur dioxide (SO2) concentration data from the sensor that coincides with the same date as the available data from ScanDOAS stations. Maps were created using sensor data to visualize areas with higher concentration, along with graphs representing the distribution of concentrations obtained from the stations compared to the sensor data. Furthermore, thanks to the data collected by TROPOMI, a description of the space-time variability of volcanic sulfur dioxide (SO2) was achieved. Regarding the results, it is highlighted that the data measured in the troposphere by TROPOMI exhibit different dynamics compared to the data measured on land by the ScanDOAS stations.