Esta investigación aborda el estudio experimental de la dinámica físico-química del dióxido de nitrógeno (NO2) en el penacho de contaminación atmosférica asociado con el área metropolitana de Madrid, restringiendo su caracterización al periodo invernal y centrándolo en las situaciones meteorológicas propicias paras la formación de episodios de contaminación. El trabajo se ha desarrollado siguiendo una metodología basada en la medida remota desde un Laboratorio Móvil de la columna troposférica de NO2 con el espectrómetro de correlación COSPEC V mejorado, y en la utilización de un avión instrumentado preparado para realizar medidas de concentración de NO2, monóxido de nitrógeno (NO) y ozono (O3), y cuya puesta en marcha ha constituido una experiencia pionera entre los grupos de investigación españoles. Los resultados del estudio muestran la existencia de un fenómeno de transporte del penacho de NO2 de Madrid a escala regional durante la situaciones episódicas de invierno. Cuando en estas condiciones se llegan a desarrollar en la cuenca flujos de carácter local, el transporte de contaminantes urbanos se produce siguiendo ciertos patrones circulatorios característicos de la región. Se ha obtenido por primera vez información experimental sobre la distribución vertical de NO, NO2 y O3 en el penacho urbano, lo que ha permitido estudiar la evolución química de estas tres especies en la globalidad de la cuenca aérea de Madrid. Ha quedado documentado el ciclo diario de formación del penacho de NO2 en esta región, en contraste con el comportamiento acumulativo de otros contaminantes. También se ha documentado y estudiado el rendimiento global de la formación de NO2 a partir de las especies precursoras emitidas a la atmósfera desde el área metropolitana.