Resumen del estudio
El monitoreo continuo del campo eléctrico atmosférico en diversas ubicaciones alrededor del mundo es esencial para comprender el Circuito Eléctrico Global (GEC), el sistema planetario de corrientes eléctricas mantenido por tormentas y nubes electrificadas en todo el mundo. A pesar de la importancia de ampliar la red global de observación, existen pocas estaciones de medición a largo plazo en regiones tropicales y áridas de Sudamérica. Este estudio presenta el primer análisis integral del gradiente de potencial atmosférico (PG) registrado en una estación en Ica, Perú, llenando un importante vacío observacional.
Las mediciones fueron recolectadas de forma continua desde marzo de 2018 hasta diciembre de 2022 utilizando un molino de campo eléctrico Boltek EFM-100 instalado en el centro de investigación CIEASEST de la Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Ica se encuentra en la costa centro-sur del Perú a 406 metros sobre el nivel del mar, en un entorno desértico hiperárido rodeado de cordilleras, dunas de arena y el extenso desierto de las Pampas. El clima es cálido y seco, con precipitaciones mínimas y fuerte actividad eólica, condiciones que hacen del sitio un lugar particularmente interesante para estudiar la interacción entre el transporte de polvo, la circulación de brisa marina y el campo eléctrico atmosférico.
Un hallazgo central es la identificación de un umbral crítico de velocidad de viento de 3.5 m/s. Por debajo de este umbral, el PG se comporta de manera consistente con condiciones de buen tiempo adecuadas para estudiar el circuito global. Por encima, el campo eléctrico muestra perturbaciones significativas causadas por el levantamiento y transporte de partículas de polvo y arena por el viento. El estudio distingue entre dos regímenes de viento dominantes en la estación: vientos fuertes del noroeste asociados a la circulación de brisa marina, y vientos fuertes del sur-sureste vinculados a las tormentas de polvo Paracas, el fenómeno regional que periódicamente reduce la visibilidad y deposita grandes cantidades de arena y polvo en el valle de Ica.
La investigación también establece la curva diurna característica del PG (curva estándar) para condiciones de buen tiempo en esta estación tropical árida y examina su variabilidad mensual, estacional y anual. El análisis espectral wavelet revela periodicidades de 1 día, aproximadamente 188 días y 360 días, correspondientes a ciclos diurnos, semestrales y anuales. Un período intenso de aproximadamente 45 días observado entre enero y marzo de 2018 se asocia con uno de los eventos más fuertes de la Oscilación Madden-Julian registrados a nivel global. Estos resultados proporcionan una línea base integral para futuros estudios de electricidad atmosférica en regiones costeras áridas y contribuyen a la creciente red global de sitios de medición del PG.
Cómo citar este trabajo:
Romero, R., et al., Variation of the atmospheric potential gradient at a tropical station in South America (Ica, Peru): first results. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 256, 106198 (2024). DOI: 10.1016/j.jastp.2024.106198