Laboratorios

LABORATORIOS IISTA.

Laboratorio de Ecología Terrestre

Definición

El grupo de ecología cuenta con:

Iecolab cuenta con una red de sensores inalámbricos de fabricación propia capaces de medir temperatura del aire y del suelo, humedad del aire y del suelo y luminosidad. Además se han diseñado varios tipos de cámaras para cuantificar la capacidad de la vegetación de producir biomasa a través de la fotosíntesis. Todos estos dispositivos están actualmente instalados en el robledal de Cáñar.

Persona de Contacto:

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Laboratorio de Dinámica de Fluidos Ambientales

Definición

El laboratorio se divide en tres secciones: Sección de Ingeniería Marítima,  Sección de Ingeniería de Viento y Sección de Interacción Atmósfera-Océano. En todos los casos se estudia el comportamiento e interacción con estructuras de un fluido, ya sea agua (oleaje, corrientes) o aire (viento) o la interacción entre ellos.

La Sección de Ingeniería Marítima se dedica al ensayo y estudio de los fenómenos en los que está implicado el fluido agua. Las actividades se desarrollan en las distintas instalaciones de las que consta el laboratorio: tanque de oleaje, canal de oleaje y canal basculante. Los principales estudios que se realizan son: (1) análisis de las características del oleaje en su propagación, (2) análisis de la interacción oleaje-corrientes, (3) análisis y optimización de la interacción oleaje-estructura, (4) análisis y optimización del comportamiento de dársenas portuarias, (5) análisis del comportamiento de la interacción buque-muelle.

La Sección de Ingeniería de Viento se dedica al ensayo y estudio de los fenómenos en los que está implicado el fluido aire. Las actividades se desarrollan en las distintas instalaciones de las que consta el laboratorio: Túnel de Viento de Capa Límite I y Túnel de Viento de Capa Límite II. La característica principal de estas instalaciones es que en ellas se puede simular el perfil de velocidades e intensidad de turbulencia existente en la atmósfera (capa límite atmosférica). Los principales estudios que se realizan son: (1) análisis y optimización de la interacción viento-estructura, (2) transporte eólico de sedimentos, estudio de formación y movimiento de dunas, (3) optimización de aerodinámica y rendimiento deportivo, (4) análisis del campo de vientos sobre topografías complejas, (5) estudios de confort en zonas urbanas – planificación urbanística y arquitectónica, (6) dispersión y concentración de contaminantes.

Por último, la Sección de Interacción Atmósfera-Océano se centra en el estudio de los procesos de generación del oleaje y de intercambio entre la atmósfera y el océano, en concreto entre la capa límite atmosférica (ABL) y oceánica (OBL). Para ello se dispone del Canal de Interacción Atmósfera-Océano, CIAO, único en el mundo de sus características, ya que combina la generación de viento, oleaje y corrientes en dos alturas, todas de manera independiente y reversible. Incorpora además un sistema de generación de lluvia. Las principales líneas de investigación que se desarrollan en el CIAO son: (1) procesos de generación de oleaje por viento, (2) interacción entre ABL y OBL, (2) dinámica de estuarios, (4) generación de corrientes por viento, (5) acciones combinadas de oleaje y viento sobre estructuras, (6) generación de energía undimotriz.

El Laboratorio está equipado con instrumentación de última generación para la medida de todas las variables hidrodinámicas y aerodinámicas implicadas en los procesos estudiados: (1) anemometría mediante PIV-V3V (Particle Imagen Velocimetry en 3D), LDV (Laser Doppler Velocimetry en 3D), hilo caliente, tubos de pitot unidireccionales y omnidireccionales (2) presión del viento mediante sistema de presiones 8400 y sistema de presiones Initium, (3)  fuerzas del viento mediante balanzas de fuerzas y momentos, (3) videoimagen con cámara de alta velocidad, (4) caracterización de la superficie libre del agua mediante sensores de nivel resistivos y acústicos, (5) anemometría en agua mediante velocímetro doppler 3D, (6) presión del agua mediante sensores de presión.

Persona de Contacto:

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Laboratorio de Hidrología

Definición

El grupo de Dinámica Fluvial e Hidrología estudia los procesos hidrológicos y la calidad de aguas en cuencas mediterráneas; para ello posee instrumentación en tres emplazamientos diferentes, dependiendo de la finalidad de dicha instrumentación:

1. En primer lugar, el grupo dispone de un laboratorio en el Campus Universitario de Rabanales, en Córdoba, que cuenta con una serie de equipos necesarios para la determinación de parámetros físico-químicos en suelos y aguas, junto con equipos de toma de muestra y/o la medición in situ de parámetros de calidad de aguas en campañas de campo.
2. Por otra parte, instala y mantiene, junto con el Grupo de Dinámica de Fluidos Ambientales, equipamiento permanente de medida de variables meteorológicas e hidrológicas en la cuenca del Río Guadalfeo (Granada), en lo que se conoce como Red Guadalfeo, que está compuesta por cuatro estaciones meteorológicas situadas en la cuenca del río Guadalfeo, tres de las cuales se localizan en pleno Parque Natural de Sierra Nevada, entre 2000 y 2500 metros de altitud. Dichas estaciones son pioneras en el seguimiento continuo de la meteorología en zona de nieve y sus registros son enviados a la red CLIMA periódicamente; asimismo, sirven como base tanto para estudiar la evolución de la cubierta de nieve, como la distribución espacial y temporal de las variables meteorológicas en Sierra Nevada.

1. Por último, gestiona material para campañas de campo conjuntamente con el Grupo de Dinámica de Fluidos Ambientales, el cual se encuentra disponible en el laboratorio del Centro Andaluz de Medio Ambiente (CEAMA) en Granada. Estas campañas se centran principalmente en medidas en la nieve, evaluación de caudales en cauces, y medida y caracterización de sedimentos.

Sistema de Monitorización Global de Nieve y Red de Monitorización Guadalfeo

Otra instalación relevante en el IISTA es la Red de Vigilancia del Guadalfeo que consta de 6 estaciones meteorológicas avanzadas automatizadas (EMA) situadas en Sierra Nevada o en sus proximidades. Se han ido instalando progresivamente desde 2004 hasta 2017. Cinco de estas estaciones se encuentran en el Parque Nacional de Sierra Nevada, situadas en alturas entre 1600 y 2500 m, siendo pioneras en la monitorización a largo plazo del tiempo en la zona de nieve de Sierra Nevada. Sus datos están disponibles públicamente a través del Sistema Global de Monitorización de la nieve, GMS-Snowmed (www.uco.es/dfh/snowmed), que también proporciona estimaciones casi en tiempo real de los flujos de deshielo y evapo sublimación a los embalses aguas abajo y el equivalente de agua actual almacenado en el manto de nieve. Sus datos se envían periódicamente a la red CLIMA de la REDIAM (de la Junta de Andalucía) para permitir el acceso público a estos datos ambientales a quien lo solicite. Los datos de estas estaciones se utilizan para el seguimiento meteorológico a medio y largo plazo, para apoyar el seguimiento y estudio de la nieve en Sierra Nevada, para la educación y, en general, como base para la investigación de la distribución espacial y temporal de los factores meteorológicos que condicionan la dinámica de la nieve y los procesos hidrológicos de montaña en Sierra Nevada, así como los impactos aguas abajo.

Persona de Contacto:

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Laboratorio Singular de Tecnologías Avanzadas Observatorio Global de la Atmósfera, ÁGORA

Definición

ÁGORA es una infraestructura desarrollada para el estudio multi-instrumental de procesos atmosféricos, con especial foco en (i) aerosol atmosférico y su papel en el clima y la calidad del aire, (ii) procesos de interacción aerosol-nube y (iii) los llamados gases traza activos en las capas bajas de la atmósfera. Se trata de un conjunto de instalaciones singulares, distribuidas entre las estaciones ubicadas en el Instituto Interuniversitario de Investigación del Sistema Tierra en Andalucía, IISTA, y el observatorio de Sierra Nevada, en las que se dispone del equipamiento necesario para investigaciones punteras en el ámbito atmosférico con una clara vocación multidisciplinar.

Estación UGR
Ubicada en la ciudad de Granada (37.16ºN, 3.61ºW, 680 m snm), ciudad no industrializada de tamaño medio (> 500k habitantes, incluyendo área metropolitana) rodeada por montañas elevadas (1000 a 3398 m snm), y a 50km de la costa mediterránea. Su clima mediterráneo-continental es responsable de altas diferencias de temperatura estacionales, con inviernos fríos y veranos cálidos y secos. Las precipitaciones se concentran desde finales de otoño hasta comienzos de primavera, siendo escasas el resto del año. Prevalecen vientos de NW y W en superficie durante el día, y SE y S durante la noche. La estación caracteriza un entorno atmosférico urbano, y combina la monitorización de largo plazo de la distribución vertical del aerosol atmosférico, con medidas in-situ para la caracterización de partículas de aerosol, así como la monitorización de nubes y radiación solar y atmosférica a diferentes rangos espectrales.

Estaciones Cerro Poyos (CP) y Sierra Nevada (SNS)
Cerro Poyos (CP) en las montañas de Sierra Nevada (37.11ºN, 3.49ºW, 1830 m snm) y la estación de Sierra Nevada (SNS) (37.10ºN, 3.39ºW, 2500 m snm), ambas ubicadas a unos 20km de la estación UGR. Su proximidad ofrece una oportunidad única de combinar el sondeo remoto vertical de la columna atmosférica desde la estación UGR con medidas in-situ a diferentes altitudes en las laderas de Sierra Nevada. Las estaciones de alta montaña permiten la caracterización de episodios de transporte regional y de largo alcance, así como para la validación de algoritmos de inversión utilizados para invertir propiedades microfísicas del aerosol.

En relación a la aproximación empleada en cuanto a las técnicas de observación podemos considerar la siguiente estructura.

Laboratorio teledetección
El laboratorio de teledetección comprende el conjunto de instrumentos dedicados al sondeo remoto de los llamados componentes ACTRIS: aerosol, nube y gases traza. La ubicación del laboratorio es, principalmente, la estación UGR, por lo que centra sus investigaciones en el entorno urbano.

Torres de flujo
Actualmente, el IISTA gestiona seis torres de flujo para medir los flujos de GEI mediante la técnica de covarianza de Foucault, metodología seleccionada por el proyecto europeo ICOS para cuantificar los intercambios de GEI entre la atmósfera y los diferentes tipos de ecosistemas. Concretamente, IISTA instaló dichas torres de flujo en cuatro ecosistemas mediterráneos diferentes (y representativos): (1) dos estaciones de torres de flujo en un huerto de olivos (con y sin cubierta de maleza; 37°55’10.13 «N, 3°14’24. 62 «W, Jódar, Andalucía) desde 2012, el sitio fue potencialmente propuesto para formar parte del proyecto ICOS; (2) dos estaciones de torre de flujo en el Parque Natural Cabo de Gata-Níjar (Balsa blanca y Amoladeras, pastizal arbustivo/alfa, 36º56’24»N; 2º18’0»W, Almería, Andalucía) desde 2006; (3) una estación de torre de flujo en «El Llano de los Juanes:» (matorral subalpino, 36°55’36.89 «N; 2°45’6.84 «W, Almería, Andalucía) desde 2004; (4) una estación de flujo-tecnología en Padul (humedal, 37° 0’42.26 «N, 3°36’20.65 «W, Granada, Andalucía), desde 2012

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Laboratorio de Mecánica de Fluidos (UJA)

El Grupo de Investigación en Mecánica de Fluidos de la UJA dispone de instalaciones experimentales equipadas con dos túneles de viento (sección de ensayo de 0,5 x 0,5 m2 y velocidad máxima de 30 m/s), un canal hidrodinámico (sección de ensayo de 0,45 x 0,45 m2 y velocidad máxima de 0,6 m/s), un tanque de arrastre (2 m de recorrido, sección de ensayo de 0 6 x 0,6 m2 y velocidad máxima de 0,7 m/s), cuatro cámaras de alta velocidad (por ejemplo, Photron FastCam, hasta 650.000 fps y una cámara de alta velocidad capaz de adquirir imágenes a 2.000.000 fps) y una amplia variedad de dispositivos ópticos, así como varias técnicas de medición láser (2DPIV, LDV) y anemometría de hilo caliente. El grupo ha complementado recientemente sus infraestructuras con la adquisición de nueva instrumentación basada en el análisis de imágenes de alto rendimiento, consistente en un sistema PIV estéreo y dos cámaras de alta resolución de 64 megapíxeles. Además, se cuenta con tres clusters y una estación de trabajo, que suman más de 500 núcleos de cálculo y 70Tb de almacenamiento, lo que permitirá realizar los estudios numéricos necesarios. El grupo también está equipado con máquinas de fabricación muy sofisticadas, como un centro de mecanizado de cinco ejes o una máquina de corte por agua.

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