Revisando el intercambio de masas de aire y ozono entre la estratosfera y la troposfera basado en reanálisis y observaciones
Autores: Hall, Anna; Fu, Qiang; Dong, Cong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estratosfera
Intercambio de troposfera
Masa de aire
Ozono
Superficie isentrópica
Observaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Nuestro estudio anterior examinó el intercambio de masa de aire y ozono entre la estratosfera y la troposfera (STE) utilizando datos de reanálisis de ERA5 y MERRA2 y observaciones de 2007 a 2010. Su análisis aplicó un enfoque de presupuesto de masa de la estratosfera baja, con la superficie isentrópica de 380 K sirviendo como el límite superior de la estratosfera más baja. Este estudio emplea una superficie isentrópica dinámica ajustada a la tropopausa tropical, proporcionando una actualización a los resultados utilizando el límite estático de 380 K. Además, mejoramos el esquema numérico para derivar la masa de la estratosfera más baja. Bajo este nuevo marco, el flujo de masa de aire ascendente en la superficie isentrópica en los trópicos aumenta de 19.3 x 10, 19.3 x 10 y 22.0 x 10 kg s en nuestro estudio anterior a 21.9 x 10, 20.9 x 10 y 26.3 x 10 kg s en el presente estudio para ERA5, MERRA2 y observaciones, respectivamente. Los flujos globales de ozono a través de la isentropa ajustada se convierten en -347.6, -362.5 y -368.4 Tg yr en comparación con -345.7, -359.5 y -335.6 Tg yr en el nivel de 380 K de nuestro estudio anterior para ERA5, MERRA2 y observaciones, respectivamente. Los flujos de ozono extratropicales correspondientes son -539.3, -541.3 y -565.5 Tg yr frente a estimaciones anteriores de -538.1, -542.5 y -527.8 Tg yr. También se destaca el papel incrementado de las nubes cirros tropicales cerca de la tropopausa bajo el marco actualizado en las observaciones. La contribución del calentamiento de nubes al flujo de masa de aire tropical aumenta del 2.0% en nuestro estudio anterior al 8.2% en el análisis presente, mientras que para el ozono, la contribución correspondiente aumenta del 1.8% al 8.1%. Además, mostramos que la estimación mejorada de la tasa de cambio de masa en la estratosfera más baja tiene un impacto en los resultados estacionales de STE de ozono de los modelos de química climática presentados en otro de nuestros estudios anteriores. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los procesos que rigen el intercambio entre la estratosfera y la troposfera.
Descripción
Nuestro estudio anterior examinó el intercambio de masa de aire y ozono entre la estratosfera y la troposfera (STE) utilizando datos de reanálisis de ERA5 y MERRA2 y observaciones de 2007 a 2010. Su análisis aplicó un enfoque de presupuesto de masa de la estratosfera baja, con la superficie isentrópica de 380 K sirviendo como el límite superior de la estratosfera más baja. Este estudio emplea una superficie isentrópica dinámica ajustada a la tropopausa tropical, proporcionando una actualización a los resultados utilizando el límite estático de 380 K. Además, mejoramos el esquema numérico para derivar la masa de la estratosfera más baja. Bajo este nuevo marco, el flujo de masa de aire ascendente en la superficie isentrópica en los trópicos aumenta de 19.3 x 10, 19.3 x 10 y 22.0 x 10 kg s en nuestro estudio anterior a 21.9 x 10, 20.9 x 10 y 26.3 x 10 kg s en el presente estudio para ERA5, MERRA2 y observaciones, respectivamente. Los flujos globales de ozono a través de la isentropa ajustada se convierten en -347.6, -362.5 y -368.4 Tg yr en comparación con -345.7, -359.5 y -335.6 Tg yr en el nivel de 380 K de nuestro estudio anterior para ERA5, MERRA2 y observaciones, respectivamente. Los flujos de ozono extratropicales correspondientes son -539.3, -541.3 y -565.5 Tg yr frente a estimaciones anteriores de -538.1, -542.5 y -527.8 Tg yr. También se destaca el papel incrementado de las nubes cirros tropicales cerca de la tropopausa bajo el marco actualizado en las observaciones. La contribución del calentamiento de nubes al flujo de masa de aire tropical aumenta del 2.0% en nuestro estudio anterior al 8.2% en el análisis presente, mientras que para el ozono, la contribución correspondiente aumenta del 1.8% al 8.1%. Además, mostramos que la estimación mejorada de la tasa de cambio de masa en la estratosfera más baja tiene un impacto en los resultados estacionales de STE de ozono de los modelos de química climática presentados en otro de nuestros estudios anteriores. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los procesos que rigen el intercambio entre la estratosfera y la troposfera.