Una explicación del flujo de masa hacia los polos en la estratosfera
Autores: van Delden, Aarnout J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una explicación del flujo de masa hacia los polos en la estratosfera
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estratosfera
Anomalía de vorticidad potencial
Anomalía de densidad isentrópica
Equilibrio de viento térmico medio zonal
Flujo de masa hacia el polo
Calentamiento estratosférico súbito
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo ofrece una nueva perspectiva sobre la explicación del flujo de masa hacia el polo en la estratosfera. Este flujo de masa representa la parte superior de la llamada circulación de Brewer-Dobson. Esta nueva perspectiva se basa en la siguiente hipótesis. Existe una anomalía de vorticidad potencial positiva, centrada sobre el Polo Norte, en la estratosfera durante la mitad del invierno. Esta anomalía de vorticidad potencial positiva está asociada con una anomalía de densidad isentrópica negativa, que se forma debido al hundimiento cruzado isentrópico asociado con el enfriamiento radiativo. La mezcla de vorticidad potencial isentrópica debido a la ruptura de ondas planetarias debilita esta anomalía de vorticidad potencial mientras se mantiene el equilibrio del viento térmico medio zonal. Esto requiere un debilitamiento de la anomalía de densidad isentrópica negativa de la capa polar, lo que a su vez requiere un flujo de masa isentrópico hacia el polo. Se encuentra apoyo para esta hipótesis en un estudio de caso de un importante evento de calentamiento estratosférico súbito, como un ejemplo de intensa mezcla de vorticidad potencial. Se muestra que la estratosfera, tanto antes como después de este evento, está muy cerca del equilibrio del viento térmico medio zonal, a pesar de la disruptiva mezcla de vorticidad potencial, mientras que la masa se desplaza hacia el polo durante este evento. Las soluciones de la ecuación de inversión de vorticidad potencial, que es una expresión del equilibrio del viento térmico, para distribuciones de vorticidad potencial media zonal antes y después del calentamiento estratosférico súbito, demuestran que la masa debe desplazarse hacia el polo para mantener el equilibrio del viento térmico medio zonal cuando la anomalía de vorticidad potencial positiva es eliminada por la mezcla. Esta perspectiva sobre las razones del flujo de masa estratosférico hacia el polo también explica el calentamiento isobárico observado, así como la reversión del viento zonal medio zonal de la capa polar durante un importante calentamiento estratosférico súbito.
Descripción
Este artículo ofrece una nueva perspectiva sobre la explicación del flujo de masa hacia el polo en la estratosfera. Este flujo de masa representa la parte superior de la llamada circulación de Brewer-Dobson. Esta nueva perspectiva se basa en la siguiente hipótesis. Existe una anomalía de vorticidad potencial positiva, centrada sobre el Polo Norte, en la estratosfera durante la mitad del invierno. Esta anomalía de vorticidad potencial positiva está asociada con una anomalía de densidad isentrópica negativa, que se forma debido al hundimiento cruzado isentrópico asociado con el enfriamiento radiativo. La mezcla de vorticidad potencial isentrópica debido a la ruptura de ondas planetarias debilita esta anomalía de vorticidad potencial mientras se mantiene el equilibrio del viento térmico medio zonal. Esto requiere un debilitamiento de la anomalía de densidad isentrópica negativa de la capa polar, lo que a su vez requiere un flujo de masa isentrópico hacia el polo. Se encuentra apoyo para esta hipótesis en un estudio de caso de un importante evento de calentamiento estratosférico súbito, como un ejemplo de intensa mezcla de vorticidad potencial. Se muestra que la estratosfera, tanto antes como después de este evento, está muy cerca del equilibrio del viento térmico medio zonal, a pesar de la disruptiva mezcla de vorticidad potencial, mientras que la masa se desplaza hacia el polo durante este evento. Las soluciones de la ecuación de inversión de vorticidad potencial, que es una expresión del equilibrio del viento térmico, para distribuciones de vorticidad potencial media zonal antes y después del calentamiento estratosférico súbito, demuestran que la masa debe desplazarse hacia el polo para mantener el equilibrio del viento térmico medio zonal cuando la anomalía de vorticidad potencial positiva es eliminada por la mezcla. Esta perspectiva sobre las razones del flujo de masa estratosférico hacia el polo también explica el calentamiento isobárico observado, así como la reversión del viento zonal medio zonal de la capa polar durante un importante calentamiento estratosférico súbito.