Temperatura y respuesta del ozono a diferentes forzamientos en la troposfera inferior y la estratosfera
Autores: Usacheva, Margarita; Rozanov, Eugene; Zubov, Vladimir; Smyshlyaev, Sergei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Temperatura y respuesta del ozono a diferentes forzamientos en la troposfera inferior y la estratosfera
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Forzamientos
Temperatura
Composición atmosférica
Concentraciones de gases de efecto invernadero
Contenido de ozono
Irradiancia solar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Para evaluar las contribuciones de diferentes forzamientos a los cambios de temperatura y composición atmosférica entre 1980 y 2020, aprovechamos el modelo de química y clima (CCM) SOCOLv3. El estudio examinó el contenido de ozono y la respuesta de la temperatura atmosférica a (1) sustancias que agotan el ozono; (2) concentraciones de gases de efecto invernadero, temperatura de la superficie del océano y cobertura de hielo marino; (3) irradiancia solar; y (4) carga de aerosoles estratosféricos y, por separado, (5) concentraciones de gases de efecto invernadero, (6) temperatura de la superficie del océano y cobertura de hielo marino, y (7) emisiones de NO a nivel del suelo. Para evaluar los impactos de factores específicos, realizamos simulaciones del modelo impulsadas por la variabilidad de cada factor (1-7), así como un experimento de referencia que tuvo en cuenta la influencia de todos los factores simultáneamente. Identificamos la contribución relativa de diferentes factores a la evolución de la temperatura y el contenido de ozono de la troposfera inferior y la estratosfera de 1980 a 2020. Los resultados del modelo estuvieron en buena concordancia con los reanálisis (MERRA2 y ERA5). Mostramos que la disminución del ozono estratosférico antes de la introducción del Protocolo de Montreal y la recuperación parcial posterior fueron impulsadas principalmente por las ODS. Los aerosoles estratosféricos de erupciones volcánicas importantes causaron solo un declive del ozono a corto plazo (hasta 5 años). El aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero domina el enfriamiento estratosférico a largo plazo, así como el calentamiento de la troposfera y la superficie. La irradiancia solar contribuyó a fluctuaciones a corto plazo, pero tuvo un impacto mínimo a largo plazo. Además, nuestro análisis de la señal solar en la estratosfera tropical subraya la compleja interacción de la radiación solar con factores volcánicos, oceánicos y atmosféricos, revelando distribuciones altitudinales significativas de las respuestas de temperatura y ozono a la actividad solar. Nuestros hallazgos abogan por metodologías innovadoras adicionales para tener en cuenta la no linealidad de los procesos atmosféricos.
Descripción
Para evaluar las contribuciones de diferentes forzamientos a los cambios de temperatura y composición atmosférica entre 1980 y 2020, aprovechamos el modelo de química y clima (CCM) SOCOLv3. El estudio examinó el contenido de ozono y la respuesta de la temperatura atmosférica a (1) sustancias que agotan el ozono; (2) concentraciones de gases de efecto invernadero, temperatura de la superficie del océano y cobertura de hielo marino; (3) irradiancia solar; y (4) carga de aerosoles estratosféricos y, por separado, (5) concentraciones de gases de efecto invernadero, (6) temperatura de la superficie del océano y cobertura de hielo marino, y (7) emisiones de NO a nivel del suelo. Para evaluar los impactos de factores específicos, realizamos simulaciones del modelo impulsadas por la variabilidad de cada factor (1-7), así como un experimento de referencia que tuvo en cuenta la influencia de todos los factores simultáneamente. Identificamos la contribución relativa de diferentes factores a la evolución de la temperatura y el contenido de ozono de la troposfera inferior y la estratosfera de 1980 a 2020. Los resultados del modelo estuvieron en buena concordancia con los reanálisis (MERRA2 y ERA5). Mostramos que la disminución del ozono estratosférico antes de la introducción del Protocolo de Montreal y la recuperación parcial posterior fueron impulsadas principalmente por las ODS. Los aerosoles estratosféricos de erupciones volcánicas importantes causaron solo un declive del ozono a corto plazo (hasta 5 años). El aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero domina el enfriamiento estratosférico a largo plazo, así como el calentamiento de la troposfera y la superficie. La irradiancia solar contribuyó a fluctuaciones a corto plazo, pero tuvo un impacto mínimo a largo plazo. Además, nuestro análisis de la señal solar en la estratosfera tropical subraya la compleja interacción de la radiación solar con factores volcánicos, oceánicos y atmosféricos, revelando distribuciones altitudinales significativas de las respuestas de temperatura y ozono a la actividad solar. Nuestros hallazgos abogan por metodologías innovadoras adicionales para tener en cuenta la no linealidad de los procesos atmosféricos.