Laboratorio Virtual Multiplataforma de Ozono

Introducción

El tema central de este proyecto es el cálculo del nivel de Ozono en la estratosfera mediante una aplicación web-app multiplataforma basada en un modelo matemático.

La molécula de Ozono (O₃) está formada por 3 átomos de oxígeno. Su nombre científico es trioxígeno. Es una sustancia gaseosa en su estado natural, de color azul y olor metálico, descubierta por el científico Christian Schönbein en 1939.

El Ozono es dañino para la salud humana al respirarlo, pero de gran importancia para la protección de la vida en el planeta, ya que el Ozono troposférico impide que los rayos ultravioletas del Sol puedan hacer contacto directamente con el globo terráqueo. Sin embargo, el Ozono troposférico, y en concreto el que se encuentra más próximo a la superficie, es un gas tóxico con repercusiones importantes en la salud humana cuando los valores de su concentración son elevados.

Dicho gas se encuentra en la atmosfera en pequeñas concentraciones que influyen en el equilibrio de la temperatura de la Tierra debido a la absorción de las radiaciones ultravioletas por parte del Ozono. De ahí su gran importancia en la preservación de la vida en el planeta Tierra, ya que sin su existencia esta energía procedente del Sol llegaría directamente a los seres humanos, animales y plantas.

Así pues, existe las necesidad de conocer los niveles de Ozono en la atmósfera sin necesidad de instrumentación específica para su medición, de elevado coste y difícil mantenimiento.

Por ello, científicos investigadores de las Universidades de Córdoba (España) y de Tasmania (Australia) desarrollaron un modelo matemático por el cual se puede calcular la Columna Vertical de Ozono (TCO) en cualquier parte de nuestro planeta a partir de los niveles medidos de Radiación Solar Total y Radiación Ultravioleta B (UV-B).

Dicho proyecto ha desarrollado un proceso experimental de aplicación, comparación y muestra del modelo matemático para el cálculo de Ozono a partir de niveles de radiación solar existente: "Modelización de la radiación ultravioleta solar".

Por todo ello, se ha llevado a cabo el proyecto "Creación de web móvil para el cálculo de los niveles de Ozono en la estratosfera", por el que, aplicando dicho modelo matemático, se puede calcular el nivel de Ozono o TCO (Columna Vertical de Ozono) a partir de los niveles medidos de Radiación Solar Total y Radiación Ultravioleta B (UV-B), y comparar con los datos obtenidos por el satélite TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) de la NASA.

Esta web-app multiplataforma, basada en dicho modelo matemático como interfaz de datos, cálculos y resultados, se denomina "Laboratorio Virtual Multiplataforma de Ozono".

Se ha creado teniendo en cuenta el auge que en los últimos años está teniendo en la sociedad el uso de todo tipo de dispositivos, fijos y móviles, lo cual está haciendo necesario el desarrollo de aplicaciones multiplataforma polivalentes con facilidad de manejo y rapidez de acceso a la información.

Esta aplicación incluye varias funcionalidades como son:

• Aplicación web-app multiplataforma: PC, tablet o teléfono

• Funcional en cualquier sistema operativo: Windows, Linux, Android, iOS,...

• Operativa desde cualquier navegador: Internet Explorer, Firefox, Chrome, Safari,...

• Simple y sencilla en la navegación

• Procesamiento rápido de datos

• Detección de errores en la entrada de datos

• Presentación de la información de forma compacta

• Simplicidad en el diseño de menús

• Redimensionamiento adaptativo automático de la pantalla según su tamaño

• Entrada manual de datos para el cálculo del nivel de Ozono

• Cálculo del nivel de Ozono según el Modelo Matemático

• Estadísticas sobre los resultados calculados

• Visualización de los resultados calculados

• Borrado de datos

• Gráficas con representación comparativa de parámetros

• Reseteado de datos

• Importación (formato XLSX) de datos para su cálculo automatizado

• Descarga de fichero XLSX de plantilla vacía

• Exportación (formato XLSX) de datos y resultados

• Configuración de parámetros geográficos y coeficientes para el cálculo del Modelo de Ozono

• Gráfica de datos históricos de Ozono registrados en Hobart

• Gráfica de datos históricos de Ozono y Radiación UV-B registrados en Córdoba

• Tutorial sobre Ozono

• Ayuda para el usuario de la aplicación

El tutorial resumido incluye diversos conceptos básicos sobre el Ozono y su importancia, así como de una descripción de la base del Modelo Matemático de referencia y sus cálculos.

La ayuda en línea detalla las funcionalidades y facilita el manejo de la aplicación web-app.