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En este trabajo se busca ver los principales armónicos de ciertos conjuntos de datos relativos al espesor óptico de aerosoles en la zona mediterránea entre los años 2000-2010 y 2020 provenientes tanto de medidas satelitales (MODIS) como de fotómetros terrestres situados en estaciones atmosféricas y compararlos entre sí. Además, se correlacionan estos datos y se ve como varían los mismos datos sacados de las diferentes fuentes. También se estudian las ocurrencias de ciertos grupos de aerosoles medidos desde tierra con el n de compararlos con la climatología de la zona. Esto se llevará a cabo principalmente aplicando la Transformada de Fourier y manejando los datos con el entorno de programación R., This project aims to search the major harmonics from certain data sets relative to aerosol optical depth in mediterranean area extracted from both satellite and land photometers located in atmospherical stations and to contrast them. In addition, previous data will be correlated to see the differences between them extracted from various sources. Occurrences of diverse aerosol groups extracted from land photometers will be studied as well in order to compare them with the corresponding area climatology map. All this before will be done applying the Fast Fourier Transform and handling the previous data with R programming language., Departamento de Física Aplicada, Departamento de Física Teórica, Atómica y Óptica, Grado en Física

Los aerosoles atmosféricos juegan un papel fundamental en el equilibrio térmico y los ciclos de energía y agua de la Tierra. Numerosos sensores satelitales y terrestres se emplean para la toma de medidas y parámetros de aerosol, tales como el espesor óptico de aerosoles o el exponente de Ångström. Gracias al progreso de estos sensores es posible realizar series temporales lo suficientemente largas como para analizar el comportamiento de los aerosoles a largo plazo. Nuevos trabajos de investigación se han centrado en el estudio de sus periodicidades, llegando a concluir que las series temporales de los aerosoles se pueden representar como la suma ponderada de los ciclos de 12, 6 y 4 meses; posibilitando la separación de sucesos periódicos y episódicos. Este trabajo se divide en dos partes. La primera se centra en comprender cómo se realiza la toma de medidas con diversos sensores, analizando sus algoritmos y fundamentos físicos. La segunda se trata de corroborar la descomposición de las series temporales de aerosoles en los tres ciclos principales mediante la Transformada de Fourier. Para ello, un estudio sobre las bases polares de Ny-Ålesund y Marambio es realizado con datos provenientes de los sensores MODIS y VIIRS; a la vez que una comparación con datos de latitudes medias. Con esto se espera confirmar y descubrir nueva información sobre la mecánica y el transporte de aerosoles., Atmospheric aerosols play a fundamental role in the thermal balance and in the energy and water cycles of the Earth. Numerous satellite and terrestrial sensors are used to take aerosol measurements and parameters, such as the aerosol optical thickness or the Ångström exponent. Thanks to the progress of these sensors, it is possible to make time series long enough to analyze the long-term behavior of aerosols. New research has focused on their periodicities, reaching the conclusion that aerosol time series can be represented as the weighted sum of the cycles of 12, 6 and 4 months; enabling the separation of periodic and episodic events. This work is divided into two parts. The first one focuses on understanding how the measurements are taken with different sensors, analyzing their algorithms and physical fundamentals. The second one means to corroborate the decomposition of the aerosol time series in the three main cycles Through the use of the Fourier Transform. For this, the study revolves around the polar stations of Ny-Ålesund and Marambio with data acquired from MODIS and VIIRS sensors; as well as a comparison with mid-latitude data. With all of this, it is expected to confirm and determine new information about the mechanics and transport of aerosols., Departamento de Física Aplicada, Departamento de Física Teórica, Atómica y Óptica, Grado en Física

En este trabajo hemos realizado un estudio de la variabilidad de la columna de ozono estratosférica para el periodo de tiempo de 2005-2020. Los datos que se han utilizado fueron tomados por el espectrómetro OMI y son de libre acceso en la página "NASA Ozone Watch: Images, data, and information for atmospheric ozone". Con estos datos que hemos procesado mediante algoritmos de programación y la utilización de diversos programas como MATLAB, Mathematica o Excel, hemos hecho un análisis temporal, por latitudes mediante el uso de armónicos (más concretamente de las periodicidades) para estudiar la evolución del ozono. En ellos hemos visto cómo varían las concentraciones de ozono en función del tiempo y de la latitud, y hemos representado sus gráficas en las que se pueden ver las periodicidades. Gracias a su comportamiento periódico, hemos podido realizar un filtro mediante el uso de la Transformada de Fourier para representar de manera más clara la evolución del ozono estratosférico. Por último hemos hecho una comparativa del periodo ciclo solar con el del ozono estratosférico para comprobar que, en las regiones en donde los procesos de creación del ozono son mayores, la evolución del ozono estratosférico coincide con la variación del ciclo solar., In this project we made a complete study about how does the stratospheric ozone column evolves during the period 2005-2020. The data that we used in this work has been taken by the spectrometer OMI and is available in the web page: "NASA Ozone Watch: Images, data, and information for atmospheric ozone". With all this data, we processed it by coding and using some programs like MATLAB, Mathematica or Excel, and finally we made a temporal, latitudinal and armonic analysis, in order to study the ozone evolution. In all this process we found how does the ozone concentrations evolve with time and latitude, and we also represented its graphics in which we can see the periods. Thanks to its periodic behaviour, we could make a filter by using the Fourier Transform to represent the signal of the ozone evolution with less noise. At last, we compared the solar cycle with the stratospheric ozone in order to prove that, in the regions where the creation of ozone is higher, the evolution of the stratospheric ozone matches with the solar cycle., Grado en Física

Los recursos energéticos provenientes de la biomasa tienen un papel importante en la reducción de los impactos del efecto climático, al sustituir el uso de los combustibles fósiles, pero si sus ritmos de extracción superan los ciclos biológicos, su uso deja de ser neutro en carbono y se convierte en un importante destructor de los ecosistemas. Bajo el proyecto de investigación LOCOMOTION se desarrolla un modelo de dinámica de sistemas que sirva de herramienta para el análisis del ciclo de carbono en los bosques y nos permita conocer cuál es el potencial sostenible de los mismos y su capacidad de captación de carbono y establecer los limites apropiados para la extracción de madera de los bosques de forma que no se supere el potencial sostenible del bosque. Utilizando el software de Vensim se modelo las interacciones que intervienen en el ciclo de carbono en los ecosistemas forestales. Se han modelado resultados que muestran que el stock de la región Tropical esta disminuyendo considerablemente en comparación con el resto de zonas climáticas estudiadas, teniendo un potencial negativo. En conclusión de se ha creado una herramienta de gran utilidad para analizar las políticas de gestión de uso del bosque para su integración en el modelo de evaluación integrada del proyecto LOCOMOTION., Departamento de Física Aplicada, Máster en Física

El documento recoge los contenidos de una introducción a la Física Estadística del primer curso universitario del Grado en Física y Doble grado Física-Matemáticas. Estos contenidos no son fáciles de encontrar en la bibliografía ya que la física estadística se imparte en el tercer curso cuando el estudiante ya dispone de herramientas avanzadas de matemáticas y física. La principal aportación es que los contenidos teóricos presentados son muy breves y concisos aplicados a los más de 70 problemas resueltos explicados que contiene el documento., Departamento de Física Aplicada, Iniciarse en los fundamentos de la física estadística clásica y cuántica, Pragmático

Este trabajo pretende introducir al lector en la base teórica de la teledetección. El objetivo es estudiar cómo los satélites miden la intensidad de radiación reflejada por un lado, y por el otro cómo se evalúa desde la superficie terrestre la radiación transmitida. Para ello, primero realizo un recorrido teórico por la dispersión y la absorción que sufre la radiación cuando se sumerge a través de la atmósfera terrestre; siendo las partículas que componen este medio las causantes de ambos procesos. A continuación, me centraré, dentro de todas las propiedades atmosféricas que se pueden estudiar, en la obtención teórica del espesor óptico del aerosol (AOD). Terminando con una pequeña comparación entre datos del AOD recogidos por distintos instrumentos: un fotómetro CIMEL y el satélite MODIS., Grado en Física

El objetivo del presente Trabajo de Fin de Grado es realizar un estudio de la entropía de la distribución de energía de un gas a través de una simulación de partículas por ordenador. La simulación de partículas permite evaluar cualquier sistema que estudiemos con un detalle y conocimiento de todas las variables del problema que en un experimento físico real es casi impensable, puesto que podemos analizar el movimiento y estado de cada partícula en cada momento al instante. Mediante dicha simulación trataremos de obtener y entender la entropía de nuestro sistema gaseoso, así como la Segunda Ley de la Termodinámica. Se trata de analizar este sistema para ver cómo, aunque contemos con toda la información de cada partícula que compone nuestro sistema, el determinar la entropía no es sencillo. Una vez obtenida la entropía también analizaremos el contenido de la Segundo Ley. El análisis de la entropía y la Segunda Ley lo haremos apoyándonos en la historia. A lo largo de la historia ha habido diferentes objeciones a esta ley. Expondremos estas objeciones y para evaluar su contenido y validez utilizaremos nuestra simulación. Es decir, realizaremos un análisis a problemas históricos a través de medios con los que nosotros contamos pero que en su momento eran impensables. Con el programa que tenemos, se pueden estudiar multitud de situaciones con pequeñas modificaciones. Además del programa principal hemos hecho otro programa para analizar una compresión adiabática. El objetivo es comprender por qué cuando la pared de nuestra caja se desplaza varía la temperatura del gas, a nivel microscópico. Al igual que la entropía y la Segunda Ley, veremos cómo a través de la simulación es posible comprender rápidamente el mecanismo que da lugar a este fenómeno., Grado en Física

En este trabajo de fin de grado se pretende hacer un estudio de los procesos de transferencia de radiación electromagnética en la atmósfera terrestre, para lo cual se utilizará un código especializado en simular dichos procesos físicos, el cual se denomina «código MODTRAN». Por una parte, se analizarán los distintos fenómenos que experimenta la radiación solar al atravesar la atmósfera, desde la capa más externa hasta la superficie de la Tierra (en la que puede detectarse con diferentes radiómetros) y, por otro lado, analizaremos el proceso contrario, es decir, el recorrido de la radiación emitida por la superficie y atmósfera terrestres hacia la exosfera, donde llega a los diversos satélites (provistos de sensores que son capaces de detectar esta radiación). En esta segunda parte del trabajo nos hemos centrado en estudiar exclusivamente la radiación absorbida y reemitida por las diferentes capas atmosféricas, y no por la superficie terrestre., Grado en Física

Este Trabajo de Fin de Grado pretende realizar un estudio sobre los modelos estelares basándose en la física estadística. Por ese motivo, el trabajo se centra en el estudio de las estrellas enanas blancas, estrellas cuyas propiedades pueden ser estudiadas casi completamente bajo el uso de la mecánica estadística cuántica. Con intención de situar este tipo de estrellas en un contexto más amplio, precederá a su estudio un análisis de las estrellas pertenecientes a la Secuencia Principal: estrellas de tipo “normal”, como el Sol, que terminan sus días como estrellas enanas blancas. En ese estudio se pretende poner en manifiesto su comportamiento básico. Continuando con el proceso de contextualización dentro de la evolución estelar, se estudiarán de manera somera, las estrellas de neutrones como otro cuerpo residual equivalente en la muerte de estrellas de la Secuencia Principal más masivas. Resulta interesante, tratar la relación de este tipo de estrellas con el proceso de detección de ondas gravitacionales, a la luz de las recientes detecciones de las mismas. Por ello, se mencionarán ciertos aspectos clave sobre dos misiones punteras en este ámbito., Grado en Física

Se recogen los conceptos básicos para inicial el estudio de la Física atmosférica. Iniciando con la descripción de la atmósfera en cuanto a su clasificación y una introducción al problema del cambio climático; posteriormente se desarrolla el capítulo de termodinámica de la atmósfera y se termina con estabilidad atmosférica y modelos barométricos. Al final del documento se proponen prácticas académicas para complementar las lecciones., Departamento de Física Aplicada, Iniciarse en los fundamentos de la Física de la Atmósfera, Contenidos teóricos breves pero aplicados a la resolución de problemas, Pragmático

La Mecánica Orbital se centra en la aplicación práctica del problema físico de los dos cuerpos para predecir cómo va a comportarse un satélite artificial durante toda su trayectoria, desde su puesta en órbita hasta su caída sobre la superficie de la Tierra. En esta rama de la Física cobra vital importancia la Física Computacional, que permite el uso de herramientas de cálculo matemático para la realización de simulaciones, que luego se pueden interpretar, discutir y corregir. En este Trabajo Fin de Grado, aplicaremos algunos fundamentos básicos de la Mecánica Orbital, que junto al uso de Matlab, nos permitirán simular el movimiento de dos satélites artificiales, como son el GOCE y el ENVISAT. La importancia de este trabajo radica en valorar si el movimiento un satélite que orbita alrededor de la Tierra es modificado de forma apreciable si consideramos que elementos como la atmósfera o la misma radiación del Sol perturban su movimiento original., Grado en Física

[ES] La consideración de las quemas prescritas como una herramienta de gestión para la prevención de incendiosforestales se está utilizando en muchos países con problemas de grandes incendios. El conocimiento de la intensidad del fuego y el combustible vegetal eliminado es de gran interés para evaluar la eficacia de este tipo de actuaciones. Ambos parámetros están directamente relacionados con la severidad de quemado por lo que su evaluación es fundamental para predecir la evolución post-fuego de la zona quemada. En este estudio se realiza una evaluación de dos quemas prescritas en “La Sierra de Uría” (Ibias, Asturias) durante el mes de octubre de 2017. Utilizando un Vehículo Aéreo No-Tripulado (VANT) en el que se instaló una cámara multiespectral Parrot SEQUOIA se obtuvieron 4 imágenes de reflectancia de superficie en el verde (550 nm), rojo (660 nm), límite del rojo (735 nm) e infrarrojo cercano (790 nm) a muy alta resolución espacial (GSD 20 cm). En el estudio se replantearon 153 parcelas de campo en las que se midieron 3 niveles de severidad en el suelo y vegetación. Para establecer una relación entre los datos de campo y las imágenes tomadas por el VANT se utilizó inteligencia artificial, en concreto, un clasificador basado en una Red Neuronal Probabilística (RNP). La RNP diseñada tiene una estructura formada por cuatro capas (entrada, patrón, resumen y salida) con 4, 153, 3 y 3 neuronas respectivamente. La RNP es capaz de clasificar correctamente 84,31% de los niveles de severidad en vegetación y el 77,84% de los de suelo. Trabajos futuros de investigación deberán validar este trabajo en otras zonas de estudio, dentro de diferentes ecosistemas y con distintos regímenes de fuego

[ES] Los incendios forestales producen numerosas pérdidas (económicas, medioambientales, y en ocasiones también de vidas humanas) en los ecosistemas mediterráneos europeos. El análisis de daños ocasionados por incendios forestales basado en imágenes de satélite está demostrando ser una herramienta útil para la gestión forestal post-incendio. A escala media (<100 m/píxel), las imágenes del satélite Landsat han sido las más comúnmente utilizadas. Sin embargo, los nuevos satélites Sentinel-2 brindan una oportunidad para mejorar el análisis de daños post-incendio. Este trabajo presenta un estudio sobre el nivel de severidad de afectación de la vegetación por el incendio forestal (14,13 km2) ocurrido en Gátova (Valencia) en Junio de 2017, basado en índices espectrales obtenidos a partir de imágenes Sentinel-2 MultiSpectral Instrument (MSI), haciendo especial énfasis en los derivados de las bandas del límite del rojo (red-edge). El informe oficial realizado por la Consejería de Agricultura, Medio Ambiente y Cambio Climático y Desarrollo Rural de la Generalitat Valenciana proporcionó la referencia verdad-terreno necesaria para validad el estudio. Un análisis de varianza ANOVA permitió demostrar que los índices que utilizan las bandas “red-edge” del Sentinel-2 MSI proporcionan una estimación de los daños con una fiabilidad adecuada permitiendo discriminar hasta tres niveles de severidad. Trabajos futuros de investigación deberán validar este trabajo en otras zonas de estudio, dentro de diferentes ecosistemas y con distintos regímenes de fuego

[ES] Los regímenes de incendios en la Cuenca Mediterránea se están modificando debido a cambios en el clima y en los usos del suelo. Estos cambios pueden comprometer la capacidad de la vegetación para recuperarse, por lo que su estudio es de gran interés. El objetivo de este trabajo es caracterizar los atributos del régimen de incendios (tiempo desde el último incendio, recurrencia y severidad) mediante técnicas de teledetección, así como analizar la relación ente la historia de incendios (tiempo desde el último incendio y recurrencia de incendios) y la severidad del fuego. Para ello se seleccionaron dos grandes incendios ocurridos en la Península Ibérica: el incendio de La Cabrera (9939 ha) y el incendio de Gátova (1414 ha). En cada una de las zonas se caracterizó el régimen de incendios utilizando la serie temporal de imágenes Landsat 1984-2017 (sensores TM, ETM+ y OLI). Los resultados mostraron una alta heterogeneidad espacial en relación con los tres atributos del régimen de incendios en ambas zonas de estudio. La Cabrera mostró una amplia variedad de situaciones, con periodos libres de incendios entre O y 33 años y recurrencias entre 1 y 7 incendios. En Gátova predominaron los periodos libres de fuego largos(> 20 años) y la baja recurrencia (1-2 incendios). La variación espacial de la severidad mostró una distribución por categorías equitativa en ambos incendios. El análisis de la relación entre los parámetros de la historia de incendios y la severidad del fuego mostró en ambas zonas de estudio que las severidades más altas se alcanzaron en las zonas que se quemaron hace 15-20 años, mientras que las zonas recientemente quemadas y las no quemadas anteriormente presentaron severidades menores. Este estudio demuestra la capacidad de las imágenes Landsat para analizar los potenciales condicionantes de la severidad del fuego en grandes incendios forestales, [EN] Fire regimes in the Mediterranean Basin are changing owing to shifis in climate and land use. These changes in fire regimes might hinder the capacity of vegetation to recover after disturbances, being their study of great interest. The objective of this work is to characterize the fire regime attributes (time since the last fire, fire recurrence and burn severity) by means of remate sensing, as well as to analyse the relationship between the fire history parameters (time since the lastfire andfire recurrence) and burn severity. We selected two largefires in the Iberian Península: La Cabrera wildfire (9939 ha) and Gátova wildfire (1414 ha). In each study site we characterize the fire regime attributes using Landsat imagery from 1984 to 2017 (TM, ETM + and OLI sensors). Results showed a high spatial heterogeneity in both study sites in relation to the three fire regime attributes. La Cabrera showed a wide variety of situations, comprising fire-free periods between O and 33 years and fire recurrences between 1 and 7 fires. In Gátova, long free fire periods (>20 years) and low recurrences (1-2 fires) prevailed Burn severity levels (low, moderate and high) were equitably represented in both fires. The analysis of the relationship between the fire history parameters and the severity of the last fire indicated that, in both study sites, the highest severities were reached in the areas that were burned 15-20 years ago, while the recently burned areas and the most mature areas had the lowest severities. This study demonstrates the ability of Landsat imagery to analyse the fire history and its relationship with burn severity