INCIDENCIA DE LOS INCENDIOS FORESTALES SOBRE LA CALIDAD DE AIRE

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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
 
 
 
 
 
 
 
INCIDENCIA DE LOS INCENDIOS FORESTALES SOBRE LA CALIDAD DE AIRE EN LA 
CIUDAD DE BOGOTA 
 
 
 
 
Yanis K. Prieto G. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEPARTAMENTO INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL 
Bogotá D.C, Colombia 
27 ENERO 2017 
2 
 
INCIDENCIA DE LOS INCENDIOS FORESTALES SOBRE LA CALIDAD DE AIRE EN LA 
CIUDAD DE BOGOTA 
 
 
 
 
 
 
Yanis K. Prieto G. 
 
 
Trabajo de Grado para optar al título de 
Ingeniera Ambiental 
 
 
 
 
Asesor 
Ricardo Morales B. 
 
 
 
 
 
 
 
DEPARTAMENTO INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL 
Bogotá D.C, Colombia 
27 ENERO 2017 
3 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Le gratifico a Dios por darme la sabiduría para el desarrollo del proyecto de grado, a mi familia 
en especial a Jimena Alarcón Prieto por su apoyo, consejos y colaboración, a los profesores por 
impulsar el desarrollo de mi formación profesional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
RESUMEN 
 
Los incendios forestales emiten diferentes contaminantes a la atmosfera debido a la quema de 
árboles, pasto y demás componentes que tiene los bosques, estas emisiones afectan la calidad de 
aire ya que incrementan las concentraciones de los contaminantes, para este caso se analizó el 
material particulado PM10 y PM2.5 y los gases 𝑆𝑂2,𝑁𝑂2, CO y 𝑂3. 
El tiempo de estudio fue del 1 de agosto de 2014 a 31 de julio de 2016, el cual presenta un 
comportamiento bimodal en la cantidad de incendios registrados, para el análisis se enfocó en los 
periodos con mayor incidencia de incendios que fueron los meses de enero, febrero y marzo para 
el 2015 y 2016. 
Usando el programa Hysplit se analizaron las trayectorias de las masas de aire para a ciudad de 
Bogotá en el periodo descrito anteriormente. Los datos de las concentraciones se obtuvieron de la 
red de monitoreo de la RMCAB. Usando el método de correlación cruzada se evidencio la 
relación existente entre las emisiones de los incendios y las concentraciones de contaminantes que 
llegan la ciudad de Bogotá. 
Las trayectorias de las masas de aire observadas tienen gran influencia de la zona de la Orinoquia, 
Venezuela y del océano atlántico. La máxima correlación encontrada fue de 0.44 para el Ozono en 
2016, las demás correlaciones en las distintas estaciones analizadas fueron más altas en el año 
2016 esto asociado al aumento en la cantidad de incendios de un año al otro. 
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TABLA DE CONTENIDO 
 
AGRADECIMIENTOS 
RESUMEN 
Lista de Tablas………………….…………………………………………………….. 7 
Lista de Ilustraciones…………...…………………………………………………….. 8 
1. INTRODUCCION………………………………………………………………... 11 
2. OBJETIVOS…………………………………………………………………….... 14 
2.1 Objetivo General………………………………………………………………….. 14 
2.2 Objetivo Específicos …………………………………………………………....... 14 
3. Marco Teórico……………………………………………………………………. 15 
3.1 Incendios Forestales …………………………………………………………….. 15 
3.1.1 Monóxido de carbono…………………………………………………………... 15 
3.1.2 Dióxido de Azufre……………………………………………………………… 16 
3.1.3 Dióxido de Nitrógeno…………………………………………………………... 16 
3.1.4 Material Particulado …………………………………………………………… 16 
3.1.5 Ozono…………………………………………………………………………… 17 
3.2 Hysplit (Hybrid single particle lagrangian integrad trayectory model)…………... 17 
3.3 Red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá (RMCAB)…………………….. 18 
3.4 Correlación cruzada……………………………………………………………… 20 
3.5 Antecedentes……………………………………………………………………… 20 
4. Metodología………………………………………………………………………. 23 
4.1 Investigación Correlacional………………………………………………………. 23 
4.2 Incendios forestales………………………………………………………………. 23 
4.3 Datos red de monitoreo…………………………………………………………… 24 
4.4 Trayectorias de masas de aire usando Hysplit…………………………………… 25 
4.5 Método de correlación……………………………………………………………. 27 
5. Resultados ………………………………………………………………………... 28 
5.1 Incendios forestales………………………………………………………………. 28 
5.2 Red de monitoreo de calidad de aire de Bogotá………………………………….. 30 
6 
 
5.3 Método de correlación………………………………...…………………………. 34 
5.3.1 Material particulado…………………………………………………………… 34 
5.3.1.1 PM 10………………………………………………………………………… 34 
5.3.1.2 PM 2.5………………………………………………………………………... 34 
5.3.2 Monóxido de carbono………………………………………………………….. 35 
5.3.3 Dióxido de nitrógeno…………………………………………………………... 35 
5.3.4 Dióxido de azufre………………………………………………………………. 35 
5.3.5 Ozono…………………………………………………………………………… 36 
5.4 Trayectorias modelas en Hysplit…………………………………………………. 36 
6. Análisis de Resultados……………………………………………………………. 42 
6.1 Incendios forestales………………………………………………………………. 42 
6.2 Red de monitoreo…………………………………………………………………. 42 
6.3 Trayectorias de Hysplit…………………………………………………………… 43 
6.4 Método de correlación…………………………………………………………… 44 
7. Conclusiones……………………………………………………………………… 48 
8. Bibliografía………………………………………………………………………. 50 
9. Anexos……………………………………………………………………………. 52 
9.1 Anexo A (Tabla estaciones red de monitoreo)…………………............................ 52 
10. Anexo B (Análisis de datos de red de monitoreo de calidad de aire de Bogotá…. 53 
11. Anexo C (Trayectorias múltiples modelas en Hysplit)…………………………... 55 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
Lista de Tablas. 
Tabla 4. Contaminantes con las estaciones de medición respectivas. ................................................... 19 
Tabla 1. Parámetros usados para modelar las trayectorias en HYSPLIT. ......................................... 26 
Tabla 2. Cantidad de incendios por mes. ................................................................................................ 28 
Tabla 3. Días con mayor cantidad de incendios. .................................................................................... 29 
Tabla 5. Resultados correlación para 𝑷𝑴𝟏𝟎.. ........................................................................................ 34 
Tabla 6. Resultados correlación para 𝑷𝑴𝟐. 𝟓.. ...................................................................................... 34 
Tabla 7. Resultados correlación para CO. .............................................................................................. 35 
Tabla 8. Resultados correlación para 𝑁𝑂2. ........................................................................................... 35 
Tabla 9. Resultados correlación para 𝑆𝑂2. ............................................................................................ 36 
Tabla 10. Resultados correlación para 𝑂3. ............................................................................................. 36 
Tabla 11. Ubicación estación Bogotá. ...................................................................................................... 52 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Lista de Ilustraciones. 
 
Ilustración 1. Distribución de estadística de incendios en el mundo. ( Mouillot, F., & Field, C. B, 
2005). .......................................................................................................................................................... 21 
Ilustración 2. Distribución de incendios MODIS 2014-08-01 a 2016-01-31. (MODIS, 2017) ................. 22 
Ilustración 3. Legenda mapa ilustración 2. (MODIS, 2017) ..................................................................... 22 
Ilustración 4. Incendios forestales periodo de estudio. .......................................................................... 29 
Ilustración 5. Concentraciones contaminantes de estaciones con mayor carga 01/08/14- 31/07/16-1.
 .................................................................................................................................................................... 30 
Ilustración 6.Concentraciones contaminantes de estaciones con mayor carga 01/08/14- 31/07/16-2.
 ....................................................................................................................................................................31 
Ilustración 7. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -1. ........................ 32 
Ilustración 8. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -2. ........................ 32 
Ilustración 9. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -3. ........................ 33 
Ilustración 10. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -4. ...................... 33 
Ilustración 11. Trayectoria simple 3 de enero-2015. .............................................................................. 37 
Ilustración 12. Trayectoria simple 5 de enero-2015. .............................................................................. 37 
Ilustración 13. Trayectoria simple 7 de enero-2015. .............................................................................. 37 
Ilustración 14. Trayectoria simple 14 de enero-2015. ............................................................................ 37 
Ilustración 15. Trayectoria simple 6 de feb-2015. ................................................................................. 37 
Ilustración 16. Trayectoria simple 20 de feb-2015. ................................................................................ 37 
Ilustración 17.Trayectoria simple 22 de feb-2015. ................................................................................. 38 
Ilustración 18. Trayectoria simple 22 de feb-2015. ................................................................................ 38 
Ilustración 19. Trayectoria simple 3 de mar-2015. ................................................................................ 38 
Ilustración 20. Trayectoria simple 5 de mar-2015. ................................................................................ 38 
Ilustración 21. Trayectoria simple 10 de mar-2015. ............................................................................. 38 
Ilustración 22. Trayectoria simple 12 de mar-2015. .............................................................................. 38 
Ilustración 23. Trayectoria simple 15 de enero-2016. ............................................................................ 39 
Ilustración 24. Trayectoria simple 17 de enero-2016. ............................................................................ 39 
Ilustración 25. Trayectoria simple 26 de enero-2016. ............................................................................ 39 
Ilustración 26. Trayectoria simple 29 de enero-2016. ............................................................................ 39 
Ilustración 27. Trayectoria simple 31 de enero-2016. ........................................................................... 39 
Ilustración 28. Trayectoria simple 2 de feb-2016. .................................................................................. 39 
9 
 
Ilustración 29. Trayectoria simple 4 de feb-2016. .................................................................................. 40 
Ilustración 30. Trayectoria simple 5 de feb-2016. .................................................................................. 40 
Ilustración 31. Trayectoria simple 27 de feb-2016. ................................................................................ 40 
Ilustración 32. Trayectoria simple 5 de mar-2016. ................................................................................ 40 
Ilustración 33. Trayectoria simple 10 de mar-2016. .............................................................................. 40 
Ilustración 34. Trayectoria simple 12 de mar-2016. .............................................................................. 40 
Ilustración 35. Trayectoria simple 14 de mar-2016. .............................................................................. 41 
Ilustración 36. Trayectoria simple 26 de mar-2016. .............................................................................. 41 
Ilustración 37. Concentración de contaminantes primer trimestre 2015-1. ........................................ 53 
Ilustración 38.Concentración de contaminantes primer trimestre 2015-2. ......................................... 53 
Ilustración 39.Concentración de contaminantes primer trimestre 2016-1. ......................................... 54 
Ilustración 40.Concentración de contaminantes primer trimestre 2016-2. ......................................... 54 
Ilustración 41. Trayectoria múltiple 3 de enero-2015. ........................................................................... 55 
Ilustración 42. Trayectoria múltiple 5 de enero-2015. ........................................................................... 55 
Ilustración 43. Trayectoria múltiple 14 de enero-2015. ......................................................................... 55 
Ilustración 44. Trayectoria múltiple 6 de feb-2015. ............................................................................... 56 
Ilustración 45. Trayectoria múltiple 20 de feb-2015. ............................................................................. 56 
Ilustración 46. Trayectoria múltiple 22 de feb-2015. ............................................................................. 56 
Ilustración 47. Trayectoria múltiple 24 de feb-2015. ............................................................................. 56 
Ilustración 48. Trayectoria múltiple 3 de mar-2015. ............................................................................. 56 
Ilustración 49. Trayectoria múltiple 5 de mar-2015. ............................................................................. 56 
Ilustración 50.Trayectoria múltiple 10 de mar-2015. ........................................................................... 57 
Ilustración 51. Trayectoria múltiple 12de mar-2015. ............................................................................ 57 
Ilustración 52. Trayectoria múltiple 15 de enero-2016. ........................................................................ 57 
Ilustración 53. Trayectoria múltiple 17 de enero-2016 ......................................................................... 57 
Ilustración 54. Trayectoria múltiple 26 de enero-2016. ........................................................................ 57 
Ilustración 55. Trayectoria múltiple 29 de enero-2016. ......................................................................... 57 
Ilustración 56. Trayectoria múltiple 31 de enero-2016. ........................................................................ 58 
Ilustración 57. Trayectoria múltiple 2 de feb-2016. .............................................................................. 58 
Ilustración 58. Trayectoria múltiple 4 de feb-2016. .............................................................................. 58 
Ilustración 59. Trayectoria múltiple 5 de feb-2016. ............................................................................... 58 
Ilustración 60. Trayectoria múltiple 27 de feb-2016. ............................................................................ 58 
10 
 
Ilustración 61. Trayectoria múltiple 5 de mar-2016. ............................................................................. 58 
Ilustración 62. Trayectoria múltiple 10 de mar-2016. ........................................................................... 59 
Ilustración 63. Trayectoria múltiple 12 de mar-2016. ........................................................................... 59 
Ilustración 64. Trayectoria múltiple 14 de mar-2016. ........................................................................... 59 
Ilustración 65. Trayectoria múltiple 26 de mar-2016. ........................................................................... 59 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
 
Contaminación atmosférica, es toda sustancia, ya sea gaseosa, liquida o solida presenteen la 
atmosfera, es contaminante, cuando, dependiendo de los niveles en que se presente, pueda causar, 
directa o indirectamente efectos nocivos tanto a los seres vivos como a los materiales. En 
consecuencia, la concentración, tanto en exceso como en defecto, es un parámetro crucial para 
identificar las sustancias contaminantes. 
La contaminación atmosférica es un problema que afecta a la mayoría del mundo en general, pero 
a su vez lo efectos de esta acción la padece directamente el hombre, y es el hombre quien por 
medio de la diferentes actividades industriales como, procesos de manufactura, construcción, el 
sector energético, sector de transporte, entre otros, está propagando al desarrollo de procesos que 
generan productos gaseosos que al mezclarse con la atmosfera se convierten en componentes 
semipermanentes que debido a su alta tasa de producción tienden a saturarse en diferentes áreas 
geográficas generando la contaminación del aire. 
Colombia actualmente es un país con emisiones contaminantes bajas con referencia países como 
Estados Unidos, México, Rusia, China, Brasil entre otros, pero pese a que nuestros niveles no son 
tan altos sigue siendo un problema en nuestra sociedad, pues las emisiones de contaminantes han 
causado el deterioro de la calidad del aire y el aumento en las enfermedades respiratorias que en 
poblaciones susceptibles aumenta el riesgo de morbilidad y mortalidad. En Colombia existe un 
interés creciente relacionado con la problemática y degradación ambiental que genera la 
contaminación atmosférica; esta preocupación ha tomado fuerza en los últimos años debido al 
incremento de los efectos que se han causado a la salud de las personas y al ambiente, más aún 
cuando es conocido que las pérdidas causadas anualmente en el país por la contaminación local 
del aire ascienden a 5,700 billones de pesos. Cerca de 5,000 muertes prematuras y casi 65,000 años 
12 
 
de vida ajustados según discapacidad (AVAD) son atribuibles a la contaminación del aire en las 
ciudades Colombianas. Bogotá y el Área Metropolitana del Valle de Aburra (AMVA), representan 
más del 75 por ciento de la mortalidad atribuible. Cada año, cerca de 4,700 nuevos casos de 
bronquitis crónica son atribuibles a la contaminación del aire urbano en Colombia. La mortalidad 
representa cerca de la mitad de la carga de morbilidad atribuible a la contaminación atmosférica y 
la morbilidad constituye la otra mitad (Idrovo, 2012) 
En la ciudad de Bogotá la contaminación atmosférica es elevada por factores como la industria, 
congestión vehicular, emisiones de contaminantes que llegan de otras partes, en zonas como 
Puente Aranda, Carvajal y Kennedy las concentraciones de material particulado PM10 y PM2.5 
son muy elevadas. 
La Alcaldía de Bogotá creo la Red de Monitoreo de Calidad de Aire de Bogotá (MRCAB), la cual 
mide las concentraciones de contaminantes de origen antropogénico y natural, está conformada 
por trece estaciones de monitoreo y una estación móvil, con monitoreo continuo de material 
particulado y gases contaminantes como 𝑆𝑂2,𝑁𝑂2 CO, 𝑂3 
Colombia también cuenta con el instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales – 
IDEAM- para el control de la calidad del aire. 
Otro factor importante que se debe tener en cuenta con respecto a la contaminación del aire son 
los incendios forestales que se presentan en el país debido a que en el momento de la combustión 
se genera infinidad de incineraciones de materiales que por su composición desprenden 
compuestos algunos de ellos cancerígenos, corrosivos y tóxicos. Los contaminantes más comunes 
que produce son el dióxido de sulfuro, monóxido de carbono, benceno, acetona, advesto, 
policolinado, bifenilos, policlorados y socianatos (Furness & Muckett, 2007), estos contaminantes 
afectan y alteran la calidad de aire de la ciudad Bogotá. 
13 
 
 
La contaminación atmosférica está asociada, así, a varios aspectos como se definió anteriormente, 
reconociendo estos elementos y su transcendencia en la calidad del aire, se implementó el uso de 
la herramienta virtual Hysplit como instrumento para modelar las trayectorias de las masas de aire 
que tienen influencia sobre la carga contaminante del aire de la ciudad de Bogotá y así poder 
establecer si los incendios forestales afectan o no la calidad del aire. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
2. OBJETIVOS 
 
 
 
2.1 Objetivo General 
Evaluar el potencial efecto de los incendios forestales en la calidad del aire de la ciudad 
de Bogotá. 
2.2 Objetivos Específicos 
 Analizar las trayectorias de las masas de aire que llegan a la ciudad de Bogotá. 
 Identificar cual es la zona del país que más influencia tiene en la calidad de aire 
de la ciudad de Bogotá, según la cantidad de incendios que se presentan. 
 Demonstrar la relación entre los datos de contaminantes presentes en la red de 
monitoreo de Bogotá y las trayectorias de las masas de aire modeladas en Hysplit, 
teniendo en cuenta la cantidad de incendios presentados y la concentración de los 
respectivos contaminantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
3. MARCO TEÓRICO 
 
 
3.1 Incendios Forestales 
Los incendios forestales son considerados como procesos de combustión natural de gran 
potencia que consumen los diferentes estados, tamaños y tipos de vegetación en un área 
geográfica determinada. Los contaminantes atmosféricos como las partículas, monóxido 
de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y una cantidad despreciable de dióxido de 
azufre son emitidos por los incendios forestales. Una contribución importante a la 
concentración de partículas en la atmósfera es ocasionada por la quema de especies 
vegetales. (Bravo, Sosa, Sanchez, & Jaimes, s.f.) 
Los contaminantes que se producen en el momento de un incendio forestal son: 
3.1.1 Monóxido de carbono 
Es un producto indeseado de la combustión de carburos fósiles. Se forma debido a la 
combustión incompleta del carbono. El monóxido de carbono es venenoso a niveles 
elevados para seres humanos ya que interfiere con el transporte del oxígeno en el 
torrente sanguíneo. Se mezcla con la hemoglobina para formar carboxihemoglobina la 
cual evita el transporte del oxígeno. Según la EPA la concentración máxima de 8 horas 
es de 10 mg/m3 la cual no se debe exceder ni una vez al año. El nivel de monóxido de 
carbono que se absorbe en la sangre depende del contenido de este en el aire. El 7,2 % 
de monóxido de carbono lo generan incendios forestales. (DICKSON, 2003) 
 
 
 
 
16 
 
3.1.2 Dióxido de Azufre 
Es un contaminante primario que se produce en la combustión de compuestos que 
contienen azufre. Es el óxido más común que participa en la contaminación del aire. Es 
soluble en agua. Inhibe el crecimiento de las plantas y pude ser letal para lagunas de 
ellas debido a que el follaje muere y se seca cuando las plantas quedan expuestas a este 
oxido. Según la EPA el promedio diario anual debe estar en 0.03ppm, este no se debe 
sobrepasar una vez al año. (DICKSON, 2003) 
3.1.3 Dióxido de Nitrógeno 
Es un contaminante primario que se forma mediante la reacción de monóxido de 
nitrógeno con el oxígeno del aire. Esta reacción se produce a altas temperaturas durante 
la combustión. Puede ser mortal para humanos tanto en exposiciones cortas como altas 
concentraciones. Según la EPA no debe ser superior a 0,05 ppm. El 5,8 % de dióxido 
de nitrógeno se produce por incendios forestales. (DICKSON, 2003) 
3.1.4 Material Particulado 
Son partículas de diámetros muy pequeños solidas o liquidas que pueden permanecer 
suspendidas en gases de escape y pueden ser descargadas en la atmosfera. Procesos de 
combustión pueden emitir pequeñas partículas de ceniza no combustible y hollín 
quemado, estas partículas pueden ser formadas por la reacciones de gas en la atmosfera 
entre determinados contaminantesque han sido emitidos previamente. Los efectos del 
material particulado incluyen reducción de la visibilidad como el smog y la neblina 
deterioro de los edificios, corrosión y erosión de materiales, alteración en el clima local. 
Estas partículas perjudican la salud de los seres humanos y animales y retarda el 
crecimiento de las plantas. 
17 
 
El material particulado se divide en dos tipos: 
 
𝑷𝑴𝟏𝟎: Generalmente no penetra a profundidad los pulmones, son intersectados por los 
bellos nasales o asentadas en las membranas de las mucosas nasales una vez capturadas 
por las membranas las partículas insolubles son rápidamente llevadas asía la laringe a 
través de la acción de los ciliados y de las células de secreción mucosa. Estas partículas 
pueden ser tragadas o expectoradas. 
𝑷𝑴𝟐.𝟓: Este tamaño de partícula es el que tiene efectos más serios en la salud, estas 
penetran profundamente los pulmones y se depositan en los bronquiolos y alveolos 
(COOPER, 2002) 
3.1.5 Ozono 
Es uno de los grandes productos de las reacciones de compuestos orgánicos volátiles, 
este es un gas oxidante muy reactivo. No es emitido directamente porque no tiene 
fuente puntual. Es irritante para la nariz, los ojos y la garganta, causa tos severa con 
una concentración de dos ppm. Otros efectos incluyen el agrietamiento del caucho 
sintético, deterioro de textiles, pinturas y otros materiales. Causa excesivo daño en las 
plantas incluido decoloración de la hoja y colapso de las células. (FRIEDRICH & 
REIS, 2004) 
 
3.2 Hysplit (Hybrid single particle lagrangian integrad trayectory model) 
Es un modelo de simulación lagrangiana, del que se obtienen variables físicamente 
significativas, que permiten modelar la trayectoria, la dispersión, incluido la ceniza 
volcánica, de masas de aire complejas y simples. Tiene un esquema de advección ideal 
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para fuentes puntuales, algunas de sus características son: interpolación lineal espacial y 
temporal de datos meteorológicos, mezclado horizontal basado en la velocidad de 
deformación, varianza de velocidades para las partículas calculadas, dispersión de puff, 
meteorología y o mallas de concentración simultaneas y múltiples. 
La dispersión de un contaminante se calcula por medio de una pluma Gaussiana o 
dispersión de una partícula, si se usa una pluma el modelo asume que la masa de aire se 
expande hasta superar el límite horizontal y vertical, por tal motivo se tendrá que dividir 
en varias plumas nuevas cada una conservara sus respectiva fracción de la masa de aire 
permitiendo mayor exactitud en la parametrización vertical del modelo y mostrando un 
número creciente de partículas que representaran la distribución de contaminantes, así la 
cobertura del contaminante se expande y puede representar en un todo la mayor 
concentración. 
Consta de una estructura de librería modular con varios programas cada uno aplicado a la 
concentración del aire como a la trayectoria de las partículas. Para la ejecución del 
programa se requieren datos meteorológicos, para esto se pueden usar los datos que el 
programa tiene por defecto o de programas como NOAA, NCAR, ECMWF entre otros. 
3.3 Red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá (RMCAB) 
Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá – RMCAB, que permite recolectar 
información sobre la concentración de contaminantes de origen antropogénico y natural y 
el comportamiento de las variables meteorológicas que regulan la distribución de los 
mismos en la atmósfera bogotana. 
Los datos recolectados en distintos sitios de la ciudad se reciben en una estación central 
donde se someten a un proceso de validación final y posterior análisis con el fin de evaluar 
19 
 
el cumplimiento de los estándares de calidad de aire en Bogotá dados por la Resolución 
610 del 24 de marzo de 2010 expedida por el entonces Ministerio de Ambiente, Vivienda 
y Desarrollo Territorial (MAVDT). Además resulta información base para la definición de 
las políticas de control de la contaminación y de la gestión ambiental. 
La RMCAB está conformada por 13 estaciones fijas de monitoreo y una estación móvil, 
ubicadas en diferentes sitios de la ciudad, dotadas con equipos de última tecnología que 
permiten realizar un monitoreo continuo de las concentraciones de material particulado 
(PM10, PST, PM2.5), de gases contaminantes ( 𝑆𝑂2 , 𝑁𝑂2, CO, 𝑂3) y de las variables 
meteorológicas de precipitación, velocidad y dirección del viento, temperatura, radiación 
solar, humedad relativa y presión barométrica. En el anexo A se encuentra la información 
de la ubicación, localidad, dirección, tipo de zona de cada estación de monitoreo. 
En la tabla 4, se observa la compilación de las estaciones y los respectivos contaminantes 
medidos. 
Tabla 1. Contaminantes con las estaciones de medición respectivas. 
Contaminante Estaciones Contaminante Estaciones Contaminante Estaciones 
PM10 
Ferias 
PM2.5 
Ferias 
𝑂3 
Ferias 
Kennedy Kennedy Usaquén 
Usaquén Usaquén Puente Aranda 
Puente Aranda CAR CAR 
CAR Sevillana Sevillana 
Sevillana Guaymaral Guaymaral 
Guaymaral Med Ambiente San Cristóbal 
Med Ambiente San Cristóbal Suba 
San Cristóbal Suba 
𝑁𝑂2 
Ferias 
Suba 
𝑆𝑂2 
Ferias Kennedy 
CO 
Kennedy Kennedy Puente Aranda 
Usaquén Puente Aranda CAR 
Puente Aranda CAR 
Sevillana 
CAR San Cristóbal 
Sevillana 
Suba Guaymaral 
Med Ambiente 
 
 
 
20 
 
3.4 Correlación Cruzada 
La correlación es una operación binaria entre dos funciones que indican la fuerza y 
dirección de la relación entre ambas funciones. Un modelo de correlación requiere 
muestras estrictamente aleatorias de universos bivariados o multivariados normales esto 
significa que la distribución de frecuencia conjunta de las dos o más variables en el mismo 
será representativa de la distribución correspondiente en el universo; que la distribución de 
cada variable tendera a seguir la curva de la frecuencia normal. (EZEKIEL & FOX, 1959). 
La correlación cruzada mide la similitud entre X y las copias desplazadas de Y en función 
del retardo. 
Para llevarlo a cabo se utilizara la ecuación: 
 
𝑟 =
1
𝑁
∗ ∑ [(
𝑋 − 𝜇𝑥
𝛿𝑥
) ∗ (
𝑌 − 𝜇𝑦
𝛿𝑦
)] 
 En la cual: 
 
 X y Y, son los valores en el tiempo. 
 𝜇𝑥 y 𝜇𝑥, medias de las series X y Y. 
 𝛿𝑥 y 𝛿𝑦, desviaciones estándar de las muestras poblaciones 
 
 
3.5 Antecedentes 
 
3.5.1 Incendios Forestales 
Los incendios forestales se presentan a nivel mundial afectando enormes cantidades de 
tierras y de bosques en las distintas regiones, a rededor del 86% de la biomasa que se quema 
proviene de pastizales y sabanas a nivel mundial. En las regiones que presentan zonas 
boscosas los incendios forestales se concentran principalmente n latitudes templadas, gran 
actividad de fuegos se encuentra en los trópicos en el norte de Sur América, África, India 
21 
 
Sur-Este de Asia y el norte de Australia generando enormes hectáreas de deforestación. 
(Mouillot, F., & Field, C. B, 2005). 
 
En la ilustración 1 se observa la distribución estadística de incendios forestales a nivel 
mundial, en la cual se observan 14 regiones de incendios, las regiones con mayor actividad 
de fuegos en el mapa son las de color más oscuro, es decir, Estados Unidos especialmente 
el oeste de Mississippi, medio- este y norte de África y la región de Australia con Nueva 
Zelandia. Por otro lado las regiones con menor cantidad de incendios son el Este de 
Mississippi y el este de Asia. (Mouillot, F., & Field, C. B, 2005). 
 
 
 
Ilustración 1. Distribución de estadística de incendios en el mundo. (Mouillot, F., & Field, C. B, 2005). 
La nasa cuenta con una página denomina Moderate resolution imaging spectroradiometer 
(MODIS) en la cual se manejan temas atmosféricos, de la tierra, océano y calibración de 
estos datos. En el tema de tierra se cuenta con diversas bases de datosde las que se obtiene 
información fundamental y concreta de lo que sucede en la tierra en tiempo real y pasado. 
En este caso se usó Firms web fire mapper para obtener el mapa que se observa en la 
ilustración 2, el este se ve la distribución mundial de incendios en el periodo de 2014-08-
22 
 
01 a 2016-07-31 y en la ilustración 3 se encuentran la legenda del mapa en la cual está la 
distribución por color de los cuadros, la cual establece que entre más rojo mayor cantidad 
de incendios se presentaron en la región. 
Se observa que Colombia se encuentra en el segundo rango de mayor actividad de 
incendios con un numero entre 10001 y 100000, al ser un país con poca extensión de tierra 
en comparación con países como Canadá y USA la tasas incendios en es elevada, también 
a nivel que global las zonas en rojo oscuro son elevadas y se distribuyen a lo lardo del 
mapamundi. 
 
 
Ilustración 2. Distribución de incendios MODIS 2014-08-01 a 2016-01-31. (MODIS, 2017) 
 
Ilustración 3. Legenda mapa ilustración 2. (MODIS, 2017) 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
4. Metodología 
 
 
4.1 Investigación Correlacional 
Este tipo de investigación está indicada para determinar el grado de relación y semejanza 
que pueda existir entre dos o más variables, es decir, entre características o conceptos de 
un fenómeno. Esta no pretende establecer una explicación completa de la causa, efecto de 
lo ocurrido, solo aporta indicios sobre las posibles causas de un acontecimiento. En el 
método correlacional se pueden identificar las relaciones que existen entre dos o más 
variables, se observan las variaciones que ocurren espontáneamente en ambas para indagar 
si surgen juntas o no. 
Este tipo de investigación se adapta al tipo de estudio que se hizo acerca de cómo afecta 
las emisiones producidas por incendios forestales la calidad de aire de la ciudad de Bogotá 
específicamente la relación de gases 𝑆𝑂2 ,𝑁𝑂2, CO, 𝑂3 (ozono) y material particulado 
PM10 y PM2.5 debido a que estas varían según diferentes aspectos encontrados en el medio 
ambiente. 
La información de la calidad de aire de Bogotá se tomó de la Red de Monitoreo de Calidad 
de Aire y de diferente fuentes como, el IDEAM, la CAR, por medio de esta se realizó un 
análisis previo en el tiempo de estudio determinado. 
 
4.2 Incendios forestales 
El periodo seleccionado para el desarrollo de esta investigación fue del 1 de Agosto de 
2014 al 1 de agosto del 2016, en este tiempo se presentaron 45.361 incendios en el territorio 
Colombiano según Fire information for resource management system, este estimado se 
24 
 
obtuvo gracias a la creación de un polígono que toma el área a evaluar del país identificando 
los diferentes lugares donde se presentaron incendios generando un archivo que 
contiene información para luego introducirla en el programa Arcgis el cual es una sistema 
de información geográfica (SIG) que permite el análisis de datos satelitales con el fin de 
identificar y cuantificar las implicaciones, consecuencias de los datos a analizar un ejemplo 
de esto es que el programa permite la comprensión, evaluación y determinación de las 
relación entre lugares, en este caso se usó para observar información del incendio como 
el día en el que ocurrió el incendio la latitud y longitud del mismo, también para ordenar 
y clasificar los datos de incendios en el país de manera que se tuviera claridad de las zonas 
con mayor presencia de incendios, los meses y días con mayor número de incendios. 
 
4.3 Datos red de monitoreo 
Con la información obtenida de la RMCAB y teniendo en cuenta los diferentes 
contaminantes como lo son PM10, PM2.5, 𝑆𝑂2 , 𝑁𝑂2, CO, 𝑂3 se compilaron los datos de 
las distintas estaciones según contaminante, fecha, tiempo y concentración. Lo anterior, se 
hizo para las temporadas que presentan mayor cantidad de incendios del periodo de estudio 
seleccionado, así se observó cuáles eran las estaciones que tenía los mayores datos de 
concentración de cada contaminante, teniendo claro las estaciones, se seleccionan los datos 
de las estaciones para todo el tiempo de análisis es decir del 1 de agosto de 2014 a 31 de 
julio de 2016. 
 
Con los anteriores datos, se calculó el promedio de cada con contaminante por día en todas 
las estaciones, esto con el fin de ver la relación existente con el número de incendios por 
25 
 
día a nivel nacional, para esto se realizó en el programa Matlab graficas de cada 
contaminante para los dos periodos fuertes de incendios en el periodo de estudio 
seleccionado. 
 
4.4 Trayectoria de masas de aire usando Hysplit 
Hysplit es una herramienta virtual creada por National Oceanic and Atmospheric 
Administration la cual busca predecir y entender los cambios climáticos del viento, océano 
y costas para compartir la información y tecnología con otros, sirve para modelar las 
trayectorias y las concentraciones de las masas de aire incluyendo ceniza volcánica, para 
utilizar el programa no es necesario descargarlo simplemente se puede hacer vía online 
 
Para las trayectorias que se trazaron se seleccionaron RUN Hysplit trajectory mode, esto 
con el fin de observar la trayectoria del contaminante de las masas de aire que llegan a la 
ciudad de Bogotá; en seguida se definió el tipo de trayectoria esta puede ser simple, 
compuesta, matriz o frecuencia; es importante precisar la base de datos meteorológica 
porque esta nos indica los datos climatológicos que afectan la definición de la trayectoria 
de las masas, uno de estos mecanismos es el GDAS es el sistema global de asimilación de 
datos que realiza análisis y pronósticos informáticos operacionalmente, cada archivo 
contiene datos de una semana, excepto los archivos que contienen datos anteriores al día 
28 de cada mes, algunas de las características que muestra son las precipitaciones, y los 
flujos superficiales, estas distintivos hacen que GDAS (1degree) sea un sistema apropiado 
para modelar los datos en el periodo seleccionado de estudio. (NOAA, 2015) 
 
26 
 
Se deben introducir las coordenadas geográficas de los puntos a los cuales se quiere hacer 
la trayectoria, en este caso seleccionaron las coordenadas de las estaciones que tienen los 
índices de concentración más altos de la ciudad de Bogotá, la coordenada fue latitud 4.598, 
longitud 74.08; se definen los parámetros del modelo algunos son: la trayectoria del 
modelo, esta permite definir qué sentido tendrá la trayectoria, en el movimiento vertical las 
guía del programa sugieren usar el modelo de velocidad vertical ya que está incluido en la 
mayoría de bases de datos meteorológicos; se define el tiempo. (DRAXLER, 2014) 
 
A continuación delimitamos el tiempo seleccionando el día en la hora cero y se precisa el 
tiempo total de recorrido como 120 horas según la sugerencia del programa para 
optimización de trayectorias. La altura se define sobre el nivel del suelo (metro AGL) los 
datos de la altura son proporcionados por la base datos meteorológicos, para este caso se 
tomaron como base 500 metros AGL. En la tabla 1, se observan los parámetros usados con 
su correspondiente valor para la modelación de las trayectorias de las masas de aire. 
 
Tabla 2. Parámetros usados para modelar las trayectorias en HYSPLIT. 
Parámetro Valor Parámetro Valor 
Model of trajectoris 
Compute archive 
trayectorias 
Trayectory direction Backward 
Number of 
trajectory starting 
locations 
1 Total run time 120 h 
Type of trayectory Normal /Ensamble 
Start a new trayectory 
every 
24 h 
Meteorology 
GDAS(1 degree,global, 
2006-present) 
Level 1 height 500 m AGL 
Source Location GIS outout of contours None 
Latitude 4.61 N Plot resolution 96 
Longitude 74.1 W Zoom factor 70 
 
27 
 
 
4.5 Método de correlación 
Este método fue implementado con el fin de ver la relación existente entren los 
contaminantes PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2 ,𝑁𝑂2, CO, 𝑂3 de la ciudad de Bogotácon referencia a los 
incendios presentados en el periodo de estudio y en el área geográfica de Colombia 
seleccionada. 
Se calculó la media y la desviación estándar para los contaminantes nombrados en el 
párrafo anterior en cada estación y para los datos de incendios forestales obtenidos en todo 
el país por día, esto para conocer en que estación se presenta la mayor influencia de los 
incendios forestales según la concentración de los contaminantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
5. Resultados 
 
5.1 Incendios forestales 
A continuación en la tabla 1 e ilustración 1, se observan los datos por mes de la cantidad 
de incendios presentados en el periodo de estudio: 
 
Tabla 3. Cantidad de incendios por mes. 
Dato Mes 
Número 
de 
Incendios. 
1 ago-14 627 
2 sep-14 645 
3 oct-14 520 
4 nov-14 646 
5 dic-14 1236 
6 ene-15 2098 
7 feb-15 3900 
8 mar-15 6039 
9 abr-15 765 
10 may-15 474 
11 jun-15 339 
12 jul-15 623 
13 ago-15 918 
14 sep-15 1130 
15 oct-15 781 
16 nov-15 637 
17 dic-15 1243 
18 ene-16 7942 
19 feb-16 4498 
20 mar-16 8353 
21 abr-16 1165 
22 may-16 216 
23 jun-16 288 
24 jul-16 278 
 
 
 
29 
 
 
 
Ilustración 4. Incendios forestales periodo de estudio. 
En cuanto a los días que presentaron la mayor cantidad de incendios forestales, se 
observan en la tabla 2. 
 
Tabla 4. Días con mayor cantidad de incendios. 
Día 
Número de 
Incendios 
Día 
Número de 
Incendios 
03-ene-15 189 15-ene-16 611 
05-ene-15 189 17-ene-16 611 
07-ene-15 172 26-ene-16 1014 
14-ene-15 197 29-ene-16 653 
06-feb-15 229 31-ene-16 943 
20-feb-15 673 02-feb-16 504 
22-feb-15 919 04-feb-16 456 
24-feb-15 390 05-feb-16 329 
03-mar-15 648 27-feb-16 606 
05-mar-15 446 05-mar-16 555 
10-mar-15 639 10-mar-16 1090 
12-mar-15 419 12-mar-16 1609 
 14-mar-16 442 
 26-mar-16 746 
30 
 
 
5.2 Red de monitorio de calidad de aire de Bogotá 
En las ilustraciones 5 y 6 se observa el comportamiento de los contaminantes 
PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2,𝑁𝑂2, CO y 𝑂3 del 1 agosto de del 2014 al 31 de julio de 2016 para las 
estaciones que presentan la mayor concentración de contaminantes. 
 
Ilustración 5. Concentraciones contaminantes de estaciones con mayor carga 01/08/14- 31/07/16-1. 
31 
 
 
 
Ilustración 6.Concentraciones contaminantes de estaciones con mayor carga 01/08/14- 31/07/16-2. 
En el anexo B se encuentran las gráficas para el primer trimestre de 2015 y 2016. En las 
ilustraciones 7-10, se observa el comportamiento de la cantidad de incendios con los 
promedios de la concentración de los contaminantes para los años 2015 y 2016. 
32 
 
 
Ilustración 7. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -1. 
 
Ilustración 8. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -2. 
33 
 
 
Ilustración 9. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -3. 
 
 
Ilustración 10. Relación cantidad de incendios y concentración de contaminantes -4. 
34 
 
2.1 Método de Correlación 
 
A continuación se presentan los resultados de la correlación cruzada realizada para cada 
contaminante, en cada estación de monitoreo de la red de calidad de aire de Bogotá. 
2.1.1 Material Particulado 
2.1.1.1 𝑷𝑴𝟏𝟎 
En la tabla 5 se observa los resultados de la correlación para 𝑃𝑀10. 
 
Tabla 5. Resultados correlación para 𝑷𝑴𝟏𝟎.. 
𝐏𝐌𝟏𝟎 
Estación 
/Año 
Ferias Kennedy Usaquén 
Puente 
Aranda 
CAR 
2015 0.17 0.19 0.20 0.02 0.16 
2016 0.31 0.30 0.38 0.34 0.27 
Estación 
/Año 
Sevillana Guaymaral 
 Min 
Ambiente 
San 
Cristóbal 
Suba 
2015 0.07 0.04 0.12 0.21 0.18 
2016 0.39 0.34 0.33 0.21 0.18 
 
2.1.1.2 𝑷𝑴𝟐.𝟓: 
En la tabla 6 se observa los resultados de la correlación para 𝑃𝑀2.5 . 
Tabla 6. Resultados correlación para 𝑷𝑴𝟐.𝟓.. 
𝐏𝐌𝟐.𝟓 
Estación 
/Año 
Ferias Kennedy Usaquén CAR Sevillana 
2015 0.04 0.004 0.01 0.08 0.11 
2016 0.27 0.29 0.36 0.37 0.41 
Estación 
/Año 
 Guaymaral 
 Min 
Ambiente 
San 
Cristóbal 
Suba 
2015 0.04 0.12 0.11 0.13 
2016 0.36 0.33 0.35 0.38 
 
 
 
 
 
35 
 
2.1.2 Monóxido de Carbono 
En la tabla 7 se observa los resultados de la correlación para CO. 
 
Tabla 7. Resultados correlación para CO. 
Estación 
/Año 
Kennedy Usaquén 
Puente 
Aranda 
2015 0.29 0.36 0.08 
2016 0.40 0.06 0.02 
Estación 
/Año 
CAR Sevillana 
San 
Cristóbal 
2015 0.03 0.05 0.01 
2016 0.26 0.07 0.15 
 
 
2.1.3 Dióxido de Nitrógeno 
En la tabla 8 se observa los resultados de la correlación para 𝑁𝑂2. 
 
Tabla 8. Resultados correlación para 𝑁𝑂2. 
 𝑵𝑶𝟐 
Estación 
/Año 
Ferias Kennedy 
Puente 
Aranda 
2015 0.11 0.09 0.05 
2016 0.43 0.37 0.36 
Estación 
/Año 
CAR Sevillana Guaymaral 
2015 0.03 0.16 0.004 
2016 0.32 0.43 0.15 
 
 
 
2.1.4 Dióxido de Azufre 
En la tabla 9 se observa los resultados de la correlación para 𝑆𝑂2. El dato faltante en el 
cuadro azul es debido a la falta de datos para la estación las ferias en el año 2016. 
 
36 
 
Tabla 9. Resultados correlación para 𝑆𝑂2. 
 𝑺𝑶𝟐 
Estación 
/Año 
Ferias Kennedy 
Puente 
Aranda 
2015 0.07 0.21 0.19 
2016 0.15 0.23 
Estación 
/Año 
CAR 
San 
Cristóbal 
Suba 
2015 0.08 0.25 0.09 
2016 0.19 0.20 0.36 
 
 
2.1.5 Ozono 
En la tabla 10 se observa los resultados de la correlación para 𝑂3. 
Tabla 10. Resultados correlación para 𝑂3. 
𝑂3 
Estación 
/Año 
Ferias Usaquén 
Puente 
Aranda 
CAR 
2015 0.31 0.23 0.36 0.32 
2016 0.12 0.22 0.35 0.29 
Estación 
/Año 
Sevillana Guaymaral 
San 
Cristóbal 
Suba 
2015 0.37 0.29 0.30 0.33 
2016 0.45 0.28 0.06 0.25 
 
 
 
 
2.2 Trayectorias modelas en Hysplit 
Las trayectorias simples para los días de mayores incendios en Colombia del 1 de enero a 
31 de marzo de 2015 y 2016, se observan en las ilustraciones 11-36. Las trayectorias 
múltiples los mismos días de mayores incendios se encuentran en el anexo C. 
37 
 
 
Ilustración 11. Trayectoria simple 3 de enero-2015. 
 
Ilustración 12. Trayectoria simple 5 de enero-2015. 
 
Ilustración 13. Trayectoria simple 7 de enero-2015. 
 
Ilustración 14. Trayectoria simple 14 de enero-2015. 
 
Ilustración 15. Trayectoria simple 6 de feb-2015. 
 
Ilustración 16. Trayectoria simple 20 de feb-2015. 
38 
 
 
Ilustración 17.Trayectoria simple 22 de feb-2015. 
 
Ilustración 18. Trayectoria simple 22 de feb-2015. 
 
Ilustración 19. Trayectoria simple 3 de mar-2015. 
 
Ilustración 20. Trayectoria simple 5 de mar-2015. 
 
Ilustración 21. Trayectoria simple 10 de mar-2015. 
 
Ilustración 22. Trayectoria simple 12 de mar-2015. 
39 
 
 
Ilustración 23. Trayectoria simple 15 de enero-2016. 
 
Ilustración 24. Trayectoria simple 17 de enero-2016. 
 
Ilustración 25. Trayectoria simple 26 de enero-2016. 
 
Ilustración 26. Trayectoria simple 29 de enero-2016. 
 
Ilustración 27. Trayectoria simple 31 de enero-2016. 
 
Ilustración 28. Trayectoria simple 2 de feb-2016. 
40 
 
 
Ilustración 29. Trayectoria simple 4 de feb-2016. 
 
Ilustración 30. Trayectoria simple 5 de feb-2016. 
 
Ilustración 31. Trayectoria simple 27 de feb-2016. 
 
Ilustración 32. Trayectoria simple 5 de mar-2016. 
 
Ilustración 33. Trayectoria simple 10 de mar-2016. 
 
Ilustración 34. Trayectoria simple 12 de mar-2016. 
41 
 
 
Ilustración 35. Trayectoria simple 14 de mar-2016. 
 
Ilustración 36. Trayectoria simple 26 de mar-2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
3. Análisis de Resultados 
3.1 Incendios forestales 
Se observa que los meses con mayor número de incendios son en el primer trimestre de 
2015 y primer trimestre de 2016. Y se ve que aumentan los contaminantes de 
PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2 ,𝑁𝑂2, CO y 𝑂3. 
Se evidencia la cantidad de sucesos deflagratorios que se presentaron en los diferentes 
lugares del País mostrando así que el 51% se presentan en laRegión de la Orinoquia siendo 
este el punto neurálgico, debemos también tener en cuenta que el 54.16 % de incendios se 
presentó en los mes enero a marzo de 2016 debido a los altos niveles de temperatura y a 
las bajas precipitaciones en este periodo. 
3.2 Red de monitoreo 
Muestra que para el contaminante PM10 las estaciones de Sevillana, Puente Aranda y 
Kennedy presenta niveles de 40 a más de 160 ug/m3; PM2.5 las estaciones Kennedy y 
Ferias presentan niveles de 0 a más de 70 ug/m3; CO las estaciones de Sevillana y Centro 
de alto rendimiento presentan niveles de 0 a más de 2 ppm; 𝑁𝑂2 las estaciones de Sevillana 
y Puente Aranda presentan niveles de 4 a 45 ppb; 𝑂3 las estaciones de Guaymaral, Centrode 
Alto rendimiento y Usaquen presentan niveles de 0 a más de 45 ppb; 𝑆𝑂2 las estaciones 
de suba y sevillana presentan niveles de 0 a más de 14 ppb. 
Reconociendo estos niveles y teniendo en cuenta las normas establecidas por la EPA 
(ENVIROMENTAL PROTECTION AGENCY) la ciudad de Bogotá no presenta 
problemas con monóxido de carbono CO, los valores de PM10 y PM2.5 se encuentran 
dentro del rango permitido pero en cuanto a 𝑆𝑂2 ,𝑁𝑂2, 𝑂3 los valores superan los límites 
establecidos lo cual nos indica la necesidad de establecer un sistema de acción que permita 
43 
 
evaluar cuál es el motivo de este aumento y así identificar si se relaciona con los incendios 
forestales. 
En las ilustraciones 7-10, se observa la relación del promedio de los contaminantes con la 
cantidad de incendios, en estas se ve la de manera más detalla la concordancia que tienen 
los datos, ya que en los meses con mayor sucesos de incendios los contaminantes tuvieron 
tendencia a aumentar, esto se ve de manera clara en los contaminantes PM10,PM2.5 𝑁𝑂2 
para 2016 y Ozono para 2015. 
3.3 Trayectorias Hysplit 
En las diferentes trayectorias simples realizadas para los días con mayor cantidad de 
incendios se observa que estas provienen de la zona de Orinoquia, Venezuela y algunas no 
tienen un comportamiento claro, pero aun así se encuentran hacia la zona oriente del país. 
Con referencia a las trayectorias múltiples realizadas se observa un comportamiento similar 
a la dirección de las trayectorias de las masas de aire al observado en las trayectorias 
simples, respecto a la altura de la trayectoria en la modelación múltiples se pudo 
identificar que la altura de las masas de aire cambia de manera significativa tanto en el 
mismo día como en los siguientes días, es decir que aunque se encuentran en un rango entre 
500 a 8000 metros ningún día es igual. Lo anterior se debe a la distinta procedencia de las 
masas de aire que como se observa en el anexo B, no es la misma ningún día de los 
modelados tanto para las trayectorias simples como las múltiples, pero aun así se resalta 
que la mayoría de estas masas de aire tienen origen en la región oeste del país, Venezuela 
y del océano atlántico. 
 
44 
 
En las trayectorias simples y múltiples realizadas, se observa que las masas de aire al 
comienzo de la modelación se encuentran elevadas, en el transcurso del transporte tiende 
a tener diferentes comportamientos ya que algunas se encuentran elevadas a alturas 
parecidas a la de inicio, unas tienden a descender a la mitad de la altura de inicio y se 
observan otras con alturas muy cercanas a la superficie, pero al finalizar todas descienden 
a la superficie en la coordenada indicada en la modelación. Estos diferentes 
comportamientos de las masas de aire pueden ser afectados por los distintos compuestos 
que estén transportando, la fuerza del viento que las está influenciando y las emisiones 
que reciben de los incendios forestales las cuales pueden causar que las masas de aire 
desciendan. 
Las trayectorias de las masas de aire modeladas que llegan a Bogotá tienen una influencia 
contaminante debido a que en su trayecto recorren la zona de la Orinoquia región en la cual 
se presentan gran cantidad de incendios forestales los cuales modifican y afectan la calidad 
de aire que llega a la ciudad de Bogotá. 
 
3.4 Método de Correlación 
Analizando el contaminante PM10 para las diferentes estaciones en la ciudad de Bogotá y 
teniendo en cuenta el periodo que corresponde al año 2015 y 2016 se puede concluir que 
la correlación hallada aumento significativamente en el 90% de las estaciones para el año 
2016, es decir que para solo una estación fue mayor en 2015, está fue la estación de Suba, 
el aumento más significativo se presentó en la estación de Guaymaral con un incremento 
de 89.75 % para 2016 con respecto a los datos de 2015. Esto se En el año 2015 la estación 
con mayor incidencia de contaminante fue la Estación de San Cristóbal con un R de 0.21, 
45 
 
para el año 2016 fue Sevillana con un R de 0.39, el paralelo entre estos dos años muestra 
un aumento del 48% de la correlación. 
El contaminante PM2.5 para las diferentes estaciones en la ciudad de Bogotá y teniendo en 
cuenta el periodo correspondiente al año 2015 y 2016 se observa que la correlación hallada 
aumento en todas las estaciones para el año 2016 respecto al año 2015. En el año 2015 la 
estación con mayor incidencia fue la Estación de Suba con un R de 0.12 y para el año 2016 
fue Sevillana con R 0.40, con un aumento en los máximos de los de años de 69.5%. 
El contaminante oxido de carbono (CO), para las diferentes estaciones en la ciudad de 
Bogotá y teniendo en cuenta el periodo correspondiente al año 2015 y 2016 se observa que 
la correlación hallada aumento un 66.67 % en las estaciones para el 2016, para las 
estaciones de Usaquén y Puente Aranda la correlación fue mayor en 2015 lo cual 
corresponde al 33.33 %.En el año 2015 la estación con mayor incidencia fue la Estación de 
Usaquén con un R de 0.36 para el año 2016 fue Kennedy con un R 0.40, se observa un 
aumento de 8.7% en la relación encontrada respecto al año 2016. 
El contaminante Dióxido de nitrógeno (𝑁𝑂2), para las diferentes estaciones en la ciudad 
de Bogotá y teniendo en cuenta el periodo correspondiente al año 2015 y 2016, se observa 
que la correlación hallada aumento en todas las estaciones en 2016 con referencia al año 
2015, es decir que en el periodo analizado para este contaminantes las concentraciones 
fueron mayores en 2016 . En el año 2015 y 2016 la estación con mayor incidencia fue la 
Estación Sevillana con un R de 0.16 y R de 0.43 respectivamente, se observa un aumento 
de 63.6% en la relación encontrada respecto al año 2016. 
El contaminante Dióxido de azufre (𝑆𝑂2), para las diferentes estaciones en la ciudad de 
Bogotá y teniendo en cuenta el periodo correspondiente al año 2015 y 2016, se observa que 
46 
 
la correlación hallada aumento un 60% para las estaciones en el 2016, para este gas las 
estaciones de Kennedy y San Cristóbal tienen concentraciones mayores en 2015 con 
referencia al año 2016, lo anterior equivale al 40 % restante de la correlación. En el año 
2015 la estación con mayor incidencia fue la Estación de San Cristóbal con un R de 0.25 
para el año 2016 fue Suba con R 0.36, se observa un aumento de 30.1% en la correlación 
entre los dos años de estudio. 
El contaminante Ozono (𝑂3), para las diferentes estaciones en la ciudad de Bogotá y 
teniendo en cuenta el periodo correspondiente al año 2015 y 2016 se observa que la 
correlación hallada es mayor en un 87.5 % para el 2015. En el año 2015 y 2016 la estación 
con mayor incidencia fue la Estación de Sevillana con un R de 0.37 para el año 2016 fue 
Suba con R 0.45, casualmente esta fue la estación que presente aumento en el año 2016. 
El incremento que se evidencia en las concentraciones de los contaminantes 
PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2,𝑁𝑂2, y CO por medio de la correlación cruzada realizada , se puede 
explicar por la influencia que tienen los incendios forestales en estas concentraciones, ya 
que al analizar la cantidad de incendios presentados en el periodo de1 de agosto de 2014 
a 31 de julio de 3015 y en el periodo de 1 de agosto de 2015 a 31 de julio de 3016 se 
evidencia que entre se presentaron 17912 y 27449 incendios respectivamente en el 
territorio colombiano, esto indica un aumento del 34.74 % ; también al comparar los meses 
de enero, febrero y marzo de cada periodo que son los que mayor incendios presentan se 
tienen un aumento de 42.11% entre los periodos anteriormente nombrados. 
Con lo anterior, se evidencia la relación directa que tiene los incendios forestales con las 
concentraciones de los diferentes contaminantes analizados en este proyecto, ya que un 
aumento de 42.11 % en incendios indica que la tasa de emisión de contaminantes debe 
47 
 
ser mayor como se observa en las concentraciones obtenidas por las estaciones de medición 
de RMCAB y en las correlaciones obtenidas para los primeros trimestres de 2015 y 2016. 
De esta manera, se observa la influencia que tienen los incendios forestales en el aumento 
de las correlaciones encontradas para los contaminantes PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2,𝑁𝑂2, y CO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
4. Conclusiones 
 
 Se ve claramente la relación directa entre los incendios forestales y las concentraciones de 
los contaminantes atmosféricos como PM10,PM2.5, 𝑆𝑂2 ,𝑁𝑂2, CO y 𝑂3 en la ciudad de 
Bogotá, por las relaciones encontradas en las cuales el R más alto encontrado fue de 0.44 
para el ozono en 2016 y también por las masas de aire modelas en el programa Hysplit. La 
menor correlación cruzada encontrada fue la de del dióxido de carbono en la Estación de 
San Cristóbal para el año 2015. 
 La estación que muestra mayor correlación emisión de contaminantes con los incendios 
en Bogotá es la estación de sevillana. 
 Se evidencia un aumento significativo de la correlación del periodo del 2015 al 2016, 
debido al cambio drástico de temperatura en el primer trimestre del año 2016 lo que genero 
un alto nivel de incendios a nivel nacional provocando un incremento de las emisiones de 
contaminantes. 
 Se evidencio que las concentraciones de todos los contaminantes analizados se ven 
influenciados por los incendios forestales debido a su aumento y también a que los R 
encontrados máximos son en la mayoría mayores a 0.36. 
 El análisis de las diferentes gráficas, demuestra que la trayectoria de las masas de aire en 
el recorrido que realizan hasta llegar a Bogotá son afectadas por los contaminantes emitidos 
por los incendios forestales especialmente por la zona de la Orinoquia. 
 La mayoría de masas de aire que llegan a la ciudad de Bogotá provienen de la zona oeste 
del país, Venezuela y del Océano Atlántico. 
 
49 
 
 Hysplit es un instrumento que permite la recopilación de datos de trayectorias, 
concentraciones, por lo cual debería tener mayor divulgación porque con el manejo de esta 
herramienta se puede conocer e identificar la procedencia de distintas partículas para así 
tomar acción sobre la mejora de la calidad del aire no solo de la ciudad de Bogotá sino a 
nivel nacional debido a que es una problemática que afecta a toda la humanidad. 
 Es importante reconocer las concentraciones de los contaminantes en la ciudad de Bogotá 
son elevadas y causan afectaciones en la salud de los seres humanos y a su vez afecta la 
calidad de vida en lo social, ambiental y económico del país. 
 Se identificó que la NASA cuenta con diversos programas que sirven para estudiar y 
analizar problemáticas ambientales, sin embargo estas no son conocidas ni aprovechadas 
debidamente por su la falta de divulgación de estas. 
 Es clara la correlación encontrada entre los incendios forestales y el aumento de los 
contaminantes ambientales, a pesar de que todos las emisiones no son producidas por los 
incendios directos de zonas forestales si está influenciado por los demás materiales 
externos que al incinerarse producen aumento de las muestras de 𝑃𝑀10 al igual que los 
demás están afectando la calidad de la vida del ser humano, por esto es importante que se 
tomen acciones como planes de contingencia adecuados y designar personas capacitadas 
en el tema para controlen la cantidad de incendios y de esta manera se contrarreste el efecto 
que causan en los seres vivos. 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
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http://201.245.192.252:81/
http://ambientebogota.gov.co/incendios-forestales-sda
52 
 
6. Anexos 
 
6.1 . Anexo A (Tablas estaciones red de monitoreo). 
 
Tabla 11. Ubicación estación Bogotá. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
53 
 
 
6.2 Anexo B (Análisis de datos red de monitoreo calidad de aire de Bogotá). 
 
 
Ilustración 37. Concentración de contaminantes primer trimestre 2015-1.
 
Ilustración 38.Concentración de contaminantes primer trimestre 2015-2. 
54 
 
 
Ilustración 39.Concentración de contaminantes primer trimestre 2016-1. 
 
Ilustración 40.Concentración de contaminantes primer trimestre 2016-2. 
55 
 
 
6.3 Anexo C (Trayectorias múltiples modelas en Hysplit). 
 
 
Ilustración 41. Trayectoria múltiple 3 de enero-2015. 
 
Ilustración 42. Trayectoria múltiple 5 de enero-2015. 
 
 
 
Ilustración 43. Trayectoria múltiple 14 de enero-2015. Ilustración. Trayectoria múltiple 7 de enero-2015. 
56 
 
 
Ilustración 44. Trayectoria múltiple 6 de feb-2015. 
 
Ilustración 45. Trayectoria múltiple 20 de feb-2015. 
 
Ilustración 46. Trayectoria múltiple 22 de feb-2015. 
 
Ilustración 47. Trayectoria múltiple 24 de feb-2015. 
 
Ilustración 48. Trayectoria múltiple 3 de mar-2015. 
 
Ilustración 49. Trayectoria múltiple 5 de mar-2015. 
57 
 
 
Ilustración 50.Trayectoria múltiple 10 de mar-2015. 
 
Ilustración 51. Trayectoria múltiple 12de mar-2015. 
 
 
Ilustración 52. Trayectoria múltiple 15 de enero-2016. 
 
Ilustración 53. Trayectoria múltiple 17 de enero-2016 
 
Ilustración 54. Trayectoria múltiple 26 de enero-2016. 
 
Ilustración 55. Trayectoria múltiple 29 de enero-2016. 
58 
 
 
Ilustración 56. Trayectoria múltiple 31 de enero-2016. 
 
Ilustración 57. Trayectoria múltiple 2 de feb-2016. 
 
Ilustración 58. Trayectoria múltiple 4 de feb-2016. 
 
Ilustración 59. Trayectoria múltiple 5 de feb-2016. 
 
Ilustración 60. Trayectoria múltiple 27 de feb-2016. 
 
Ilustración 61. Trayectoria múltiple 5 de mar-2016. 
59 
 
 
 
 
Ilustración 62. Trayectoria múltiple 10 de mar-2016. 
 
Ilustración 63. Trayectoria múltiple 12 de mar-2016. 
 
Ilustración 64. Trayectoria múltiple 14 de mar-2016. 
 
Ilustración 65. Trayectoria múltiple 26 de mar-2016.