La contaminación relacionada con el tráfico en una gran zona urbana del centro de Israel produce cambios inmediatos y medibles en el campo eléctrico atmosférico, mientras que las partículas en suspensión generan efectos más lentos y retardados. Los resultados sugieren una nueva forma de rastrear el impacto inmediato de los patrones de tráfico y las políticas de reducción de emisiones en el aire de la ciudad, con posibles implicaciones para la planificación urbana, el monitoreo ambiental y la salud pública.
Un nuevo estudio colaborativo ha descubierto cómo la contaminación cotidiana del tráfico y la industria altera de manera medible el campo eléctrico atmosférico sobre el área metropolitana de Tel Aviv en Israel.
La investigación fue dirigida por el Dr. Roy Yaniv de la Universidad Hebrea y del Centro Médico Sheba, el Dr. Assaf Hochman, del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad Hebrea, y el Prof. Yoav Yair de la Universidad Reichman, junto con Itay Froomer del Instituto Hadera y el Museo Israelí de Medicina y Ciencia (Technoda), quienes realizaron el trabajo como parte de la vía de investigación de 5 unidades en física del Ministerio de Educación.
Esta colaboración única destaca un modelo excepcional de colaboración entre el ámbito académico, el sistema educativo y la comunidad en general.
Utilizando datos de un molino de campo eléctrico, junto con registros meteorológicos de alta resolución de calidad del aire, los investigadores examinaron cómo las partículas finas (PM2.5) y los óxidos de nitrógeno (NOx) influyen en el Gradiente de Potencial (PG), una medida clave del campo eléctrico atmosférico bajo condiciones meteorológicas favorables. “Lo que observamos es un vínculo físico directo entre los picos de emisión y la variabilidad eléctrica”, explicó el Dr. Roy Yaniv. “El NOx reduce la conductividad atmosférica muy rápidamente, por lo que el campo eléctrico responde casi instantáneamente durante las horas punta del tráfico”. Sus hallazgos muestran una respuesta eléctrica clara e inmediata a la contaminación por NOx, mientras que el PM2.5 afecta al campo eléctrico más lentamente debido a su mayor vida atmosférica y a su diferente comportamiento microfísico.
El estudio también revela un pronunciado “efecto de fin de semana”: los viernes y sábados, cuando el tráfico y la actividad industrial caen bruscamente en Israel, los niveles de NOx y PM2.5 disminuyen y el campo eléctrico atmosférico se debilita en consecuencia. “La señal del fin de semana demuestra cuán sensible es el campo eléctrico a los cambios en la actividad humana”, señalaron los investigadores. “Cuando las emisiones disminuyen, el entorno eléctrico se ajusta de inmediato, proporcionando un indicador de alta resolución de las condiciones atmosféricas urbanas”. Esta relación entre la actividad humana y las propiedades eléctricas de la atmósfera baja refuerza la defensa del uso de la electricidad atmosférica como herramienta adicional para el monitoreo ambiental, especialmente en regiones densamente pobladas.
Al demostrar cómo las emisiones urbanas transforman el campo eléctrico cercano a la superficie, la investigación abre la puerta a nuevos enfoques interdisciplinarios para la evaluación de la calidad del aire y la preparación para la salud pública. También subraya el valor de las colaboraciones educativo-científicas que involucran a estudiantes de secundaria en investigaciones atmosféricas y medioambientales del mundo real. “Integrar datos de calidad del aire con mediciones de campo eléctrico nos da una imagen más clara de cómo evoluciona la atmósfera inferior momento a momento”, añadieron los investigadores. “Es un marco que puede apoyar tanto la visión científica como la toma de decisiones ambientales prácticas”.
El estudio también fue patrocinado por el Ministerio de Educación y el ayuntamiento de Holon, y construido en el Centro de Educación Tecnológica (Roter House) en Holon.
El artículo de investigación titulado “Effects of urban air pollution on the fair-weather electric field in the Tel-Aviv, Israel metropolitan area”, ya está disponible en Atmospheric Research.
Investigadores:
Roy Yaniv1,2, Itay Froomer3, Yoav Yair4, Assaf Hochman1.
Instituciones:
1) Instituto Fredy y Nadine Herrmann de Ciencias de la Tierra, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Instituto Gertner, Centro Climático, Centro Médico Sheba.
3) Instituto Hadera, Hadera.
4) Escuela de Sostenibilidad, Universidad Reichmann.
