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Cuantificación del impacto térmico de las nubes mesosféricas polares en la mesopausa

Autores: Sokolov, Arseniy; Savenkova, Elena; Koval, Andrey; Gavrilov, Nikolai; Kravtsova, Karina; Didenko, Kseniia; Ermakova, Tatiana

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Cuantificación del impacto térmico de las nubes mesosféricas polares en la mesopausa


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Impacto térmico
Nubes mesosféricas polares
Cristales de PMC
Calentamiento de la mesopausa
Ondas gravitacionales atmosféricas
Tasas de calentamiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El artículo se centra en la evaluación cuantitativa del impacto térmico de las nubes mesosféricas polares (PMCs) en la mesopausa, causado por la emisión de radiación infrarroja (IR) solar y terrestre absorbida por las partículas de las nubes. Para este propósito, se ha desarrollado una parametrización del calentamiento de la mesopausa por los cristales de PMC, cuya característica principal es incorporar las propiedades térmicas del hielo y la interacción de las partículas de las nubes con el entorno. La parametrización se basa en un modelo cero-dimensional (0-D) de PMCs y utiliza datos de temperatura, presión y vapor de agua en el rango de altitud de 80-90 km, obtenidos de las mediciones del Experimento de Oclusión Solar para Hielo (SOFIE). Los cálculos se realizan para 14 temporadas de PMC en ambos hemisferios, teniendo el solsticio de verano como fecha central. Los resultados obtenidos muestran que las PMCs pueden hacer una contribución significativa al balance de calor de la atmósfera superior, comparable al calentamiento causado, por ejemplo, por la disipación de ondas gravitacionales atmosféricas (GWs). Las diferencias interhemisféricas en el calentamiento se manifiestan principalmente en la estructura de altitud: en el hemisferio sur (HS), el área de los valores máximos de calentamiento se encuentra 1-2 km más alta que en el hemisferio norte (HN), mientras que cuantitativamente son del mismo orden. El calentamiento más intenso se observa en el límite inferior de la capa de temperatura mínima (por debajo de 150 K) y se debilita gradualmente con la altitud. El valor mediano de calentamiento en el HN es de 5.86 K/día, mientras que en el HS es de 5.24 K/día. Los valores más bajos de calentamiento se encuentran por encima del máximo de concentración de hielo en las nubes en ambos hemisferios. Las tasas de calentamiento calculadas también se examinan en el contexto de los diversos factores de variación de temperatura en las capas atmosféricas observadas. Se muestra en particular que el impacto térmico de las PMC es comparable a la influencia de las ondas gravitacionales disipantes a alturas de la mesosfera y la termósfera inferior (MLT), cuyas parametrizaciones están incluidas en todos los modelos numéricos modernos de circulación atmosférica. Por lo tanto, la parametrización desarrollada puede ser utilizada en modelos de circulación atmosférica global para el estudio posterior de las peculiaridades del régimen termodinámico de la MLT.

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