Depleción de Ozono Mesosférico Dependiendo de Diferentes Niveles de Perturbaciones Geomagnéticas y Estaciones
Autores: Mironova, Irina; Grankin, Dmitry; Rozanov, Eugene
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Depleción de Ozono Mesosférico Dependiendo de Diferentes Niveles de Perturbaciones Geomagnéticas y Estaciones
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Precipitación de electrones energéticos
Variabilidad del ozono
Agotamiento del ozono mesosférico
Disturbios geomagnéticos
Tasas de ionización
Destrucción del ozono
Licencia
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Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La precipitación de electrones energéticos (EEP) en la atmósfera se considera que juega un papel importante en la forzamiento natural de la variabilidad del ozono y la dinámica de la atmósfera media durante disturbios magnetosféricos y geomagnéticos. Los electrones energéticos del cinturón de radiación se derraman en la atmósfera durante los disturbios geomagnéticos y causan tasas adicionales de ionización en la atmósfera media polar. Estas tasas de ionización atmosférica inducida conducen a la formación de radicales en reacciones ion-moleculares a las alturas de la mesosfera con la formación de compuestos reactivos de grupos de nitrógeno impar NO y grupos de hidrógeno impar HO. Estos compuestos están involucrados en reacciones catalíticas que destruyen el ozono. El porcentaje de destrucción del ozono puede depender no solo de la intensidad de la EEP, sino también de la estación en la que ocurre. En este trabajo, estudiamos la disminución del ozono mesosférico dependiendo de las estaciones y de los electrones energéticos precipitados con energías desde keV hasta energías relativistas de aproximadamente 1 MeV, basándonos en las observaciones de los satélites NOAA POES en 2003. Para estimar la disminución del ozono, utilizamos un modelo radiativo-convectivo unidimensional con química iónica. Como uno de los principales resultados, mostramos que, a pesar de la intensidad de las tasas de ionización inducidas por EEP, el ozono mesosférico polar no puede ser destruido por EEP en verano en presencia de radiación UV. En invierno, la disminución máxima del ozono, a una altitud de aproximadamente 80 km, puede alcanzar hasta el 80% durante fuertes disturbios geomagnéticos. En otoño y primavera, la disminución máxima del ozono es menos intensa y puede alcanzar el 20% durante fuertes disturbios geomagnéticos. Se ha obtenido una relación lineal de la disminución máxima del ozono mesosférico inducida por EEP dependiendo de los disturbios geomagnéticos y las estaciones.
Descripción
La precipitación de electrones energéticos (EEP) en la atmósfera se considera que juega un papel importante en la forzamiento natural de la variabilidad del ozono y la dinámica de la atmósfera media durante disturbios magnetosféricos y geomagnéticos. Los electrones energéticos del cinturón de radiación se derraman en la atmósfera durante los disturbios geomagnéticos y causan tasas adicionales de ionización en la atmósfera media polar. Estas tasas de ionización atmosférica inducida conducen a la formación de radicales en reacciones ion-moleculares a las alturas de la mesosfera con la formación de compuestos reactivos de grupos de nitrógeno impar NO y grupos de hidrógeno impar HO. Estos compuestos están involucrados en reacciones catalíticas que destruyen el ozono. El porcentaje de destrucción del ozono puede depender no solo de la intensidad de la EEP, sino también de la estación en la que ocurre. En este trabajo, estudiamos la disminución del ozono mesosférico dependiendo de las estaciones y de los electrones energéticos precipitados con energías desde keV hasta energías relativistas de aproximadamente 1 MeV, basándonos en las observaciones de los satélites NOAA POES en 2003. Para estimar la disminución del ozono, utilizamos un modelo radiativo-convectivo unidimensional con química iónica. Como uno de los principales resultados, mostramos que, a pesar de la intensidad de las tasas de ionización inducidas por EEP, el ozono mesosférico polar no puede ser destruido por EEP en verano en presencia de radiación UV. En invierno, la disminución máxima del ozono, a una altitud de aproximadamente 80 km, puede alcanzar hasta el 80% durante fuertes disturbios geomagnéticos. En otoño y primavera, la disminución máxima del ozono es menos intensa y puede alcanzar el 20% durante fuertes disturbios geomagnéticos. Se ha obtenido una relación lineal de la disminución máxima del ozono mesosférico inducida por EEP dependiendo de los disturbios geomagnéticos y las estaciones.