Análise de Eventos de Vírgula do Buraco de Ozônio no Hemisfério sul e Interação com a Troposfera pelos Dados de Reanálise do ERA Interim

A formação do ozônio (O3) ocorre na baixa estratosfera, camada essa acima da troposfera, o mesmo possui uma grande concentração de energia, o que interfere no perfil de temperatura em praticamente toda estratosfera. A partir da década de 80, foram identificados valores muito baixos de ozônio estrato...

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Published in:Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ
Main Authors: Schmalfuss, Laís S. M., Mendes, David, Gonçalves, Weber
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Portuguese
Published: Universidade Federal do Rio de Janeiro 2020
Subjects:
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description A formação do ozônio (O3) ocorre na baixa estratosfera, camada essa acima da troposfera, o mesmo possui uma grande concentração de energia, o que interfere no perfil de temperatura em praticamente toda estratosfera. A partir da década de 80, foram identificados valores muito baixos de ozônio estratosférico sobre o Continente Antártico, principalmente nos meses de setembro e outubro. Essa diminuição foi denominada de “buraco de ozônio Antártico”, que estava diretamente ligado a ação dos cloro-fluor-carbonetos (CFCs), que quebram as ligações de ozônio. Desta forma, este trabalho tem como finalidade estudar a presença desta anomalia na concentração de ozônio estratosférico, quando o “buraco” se estende até a América do Sul (AS) e possui um formato de “vírgula”, bem como sua implicação nas condições troposféricas. Utilizamos 38 anos de dados entre os meses de agosto e novembro, onde identificamos 122 eventos de baixo ozônio sobre o sul da América do Sul, sendo que, tais eventos apresentavam um formato de “vírgula” sobre a AS. A temperatura em 100 hPa (ainda dentro da troposfera) mostrou uma diminuição durante os eventos de “vírgula”, assim como os campos de vento zonal em 100 hPa. Observou-se através do vento zonal em 200 hPa que o Jato Subtropical sofre um enfraquecimento durante os eventos, que refletem em maiores amplitudes das ondas de Rossby. A vorticidade potencial apresenta um dipolo sobre o Atlântico, na região das quebras de onda de Rossby, levando a concluir que os eventos de vírgula tem relação direta com as trocas estratosfera-troposfera, pois ocorre a ruptura da tropopausa.
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Andrews, D.G.; Holton, J.R. & Leovy, C.B. 1987. In Middle Atmosphere Dynamics. Quaterly Journal of the Royal Meteorological Society, 115(486):421-422. Atckinson, R.J.; Matthews, W.A.; Newman, P.A. & Plumb, R.A. 1989. Evidence of Mid- Latitude Impact of Antarctic Ozone Depletion. Nature, 340(6231):290-293. Baray, J.L.; Daniel, V.; Ancellet, G. & Legras, B. 2000. Planetaryscale tropopause folds in the southern subtropics. Geophysical Research Letters, 27(3):353-356. Doi:10.1029/1999GL010788 Bencherif, H.; El Amraoui, L.; Kirgis, G.; De Bellevue, J.L.; Hauchecorne, A.; Mzé, N.; Portafaix, T.; Pazmino, A. & Goutail, F. 2011. Analysis of a rapid increase of stratospheric ozone during late austral summer 2008 over Kerguelen (49.4°S, 70.3°E). Atmospheric Chemistry and Physics, 11(1):363-373. Brewer, A.W. 1949. 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S.P.; Anabor V.; Pinheiro, D.K.; Schuch, N.J. & Paes Leme, N.M. 2014. Análise Atmosférica dos Eventos de Efeito Secundário do Buraco de Ozônio Antártico Sobre o Sul do Brasil em 2012. Parte 2:Verificação Sinótica da Troposfera durante os Eventos. Ciência e Natura, 36(especial II):423-433. Doi:10.5902/2179460X13151. Pinheiro, D.K.; Leme, N.P.; Peres, L.V. & Kall, E. 2011. Influence of the Antarctic ozone hole over South of Brazil in 2008 and 2009. In: Annual Active Report 2010 – National Institute of Science and Technology Antarctic Environmental Research, Rio de Janeiro, Editora Cubo, p. 33-37. Postel, G.A. & Hitchman, M.H.A. 1999. Climatology of Rossby Wave Breaking along the Subtropical Tropopause. American Meteorological Society, 56(3):359-373. Doi: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1999)056<03 59:ACORWB>2.0.CO;2 Trickl, T.; Bärtsch-Ritter, N.; Eisele, H.; Furger, M.; Mücke, R.; Sprenger, M. & Stohl, A. 2011. 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Doi:10.1029/1999GL010788 Bencherif, H.; El Amraoui, L.; Kirgis, G.; De Bellevue, J.L.; Hauchecorne, A.; Mzé, N.; Portafaix, T.; Pazmino, A. & Goutail, F. 2011. Analysis of a rapid increase of stratospheric ozone during late austral summer 2008 over Kerguelen (49.4°S, 70.3°E). Atmospheric Chemistry and Physics, 11(1):363-373. Brewer, A.W. 1949. Evidence for a world circulation provided by the measurements of helium and water vapour distribution in the stratosphere, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 75(326):351-363. Chubachi, S. 1984. Preliminary result of ozone observations at Syowa Station from February, 1982 to January, 1983. Memoirs of National Institute Polar Research Japan Special, 34:13-20. 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Guarnieri, R.A.; Guarnieri, F.L.; Contreira, D.B.; Padilha, L.F.; Echer, E.; Pinheiro, D.K.; Schuch, A.M.P.; Makita, K. & Schuch, N.J. 2004. Ozone and UV-B radiation anticorrelations at fixed solar zenith solar angles in southern Brazil. Geofísica Internacional, 43(1):17-22. Hood, L.; Rossi, S. & Beulen, M. 1999. Trends in lower stratospheric zonal winds, Rossby wave breaking behavior, and column ozone at northern midlatitudes. Journal of Geophysical Research,104(20):24321-24339. Kang, S.M.; Polvani, L.M.; Fyfe, J.C. & Sigmond, M. 2011. Impact of Polar Ozone Depletion on Subtropical Precipitation. Science, 332(6032):951-954. Kirchhoff, V.W.J.H.; Schuch, N.J.; Pinheiro, D.K. & Harris, J.M. 1996. Evidence for an Ozone Hole Perturbation at 30° South. Atmospheric Environment, 30(9):1481- 1488. Limpasudavan, V.; Thompson, D.W.J. & Hartmann, D.L. 2004. The life cycle of the northern hemisphere sudden stratospheric warming. Journal of Climate, 17(13):2584-2596. Mcintyre, M.E. & Palmer, T.N. 1983. Breaking planetary waves in the stratosphere. Nature, 305:593-600. Molina, M.J. & Rowland, F.S. 1974. Predicted present stratospheric abundances of chlorine species from photodissociation of carbon tetrachloride. Journal Geophysical Research Letters, 1(7):309-312. Doi:10.1029/ GL001i007p00309. Narayana Rao, T.; Kirkwood, S.; Arvelius, J.; Von Der Gathen, P. & Kivi, R. 2003. Climatology of UTLS ozone and the ratio of ozone and potential vorticity over northern Europe. Journal of Geophysical Research, 108(D22):acl9-1 – acl9-10. Doi:10.1029/2003JD003860. Newman, P.A. & Randel, W.J, 1988. Coherent ozone-dynamical changes during the Southern Hemisphere spring, 1979-1986. Journal Geophysical Research, 93(D10):12585-12606. Salby, M.L. 1995. Fundamentals of Atmospheric Physics. 1ª ed. (61). International Geophysics Series. 627 p. Schoeberl, M.R.; Lait, L.R.; Newman, P.A. & Rosenfield, J.E. 1992. The structure of the polar vortex. 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Pinheiro, D.K.; Leme, N.P.; Peres, L.V. & Kall, E. 2011. Influence of the Antarctic ozone hole over South of Brazil in 2008 and 2009. In: Annual Active Report 2010 – National Institute of Science and Technology Antarctic Environmental Research, Rio de Janeiro, Editora Cubo, p. 33-37. Postel, G.A. & Hitchman, M.H.A. 1999. Climatology of Rossby Wave Breaking along the Subtropical Tropopause. American Meteorological Society, 56(3):359-373. Doi: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1999)056<03 59:ACORWB>2.0.CO;2 Trickl, T.; Bärtsch-Ritter, N.; Eisele, H.; Furger, M.; Mücke, R.; Sprenger, M. & Stohl, A. 2011. High-ozone layers in the middle and upper troposphere above Central Europe: potential import from the stratosphere along the subtropical jet stream. Atmospheric Chemistry and Physics, 11(17):9343–9366. Doi: https://doi. org/10.5194/acp-11-9343-2011. Wakamatsu, S.; Uno, I.; Veda, H.; Uehara, K. & Tateishh, H. 1989. 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A partir da década de 80, foram identificados valores muito baixos de ozônio estratosférico sobre o Continente Antártico, principalmente nos meses de setembro e outubro. Essa diminuição foi denominada de “buraco de ozônio Antártico”, que estava diretamente ligado a ação dos cloro-fluor-carbonetos (CFCs), que quebram as ligações de ozônio. Desta forma, este trabalho tem como finalidade estudar a presença desta anomalia na concentração de ozônio estratosférico, quando o “buraco” se estende até a América do Sul (AS) e possui um formato de “vírgula”, bem como sua implicação nas condições troposféricas. Utilizamos 38 anos de dados entre os meses de agosto e novembro, onde identificamos 122 eventos de baixo ozônio sobre o sul da América do Sul, sendo que, tais eventos apresentavam um formato de “vírgula” sobre a AS. A temperatura em 100 hPa (ainda dentro da troposfera) mostrou uma diminuição durante os eventos de “vírgula”, assim como os campos de vento zonal em 100 hPa. Observou-se através do vento zonal em 200 hPa que o Jato Subtropical sofre um enfraquecimento durante os eventos, que refletem em maiores amplitudes das ondas de Rossby. A vorticidade potencial apresenta um dipolo sobre o Atlântico, na região das quebras de onda de Rossby, levando a concluir que os eventos de vírgula tem relação direta com as trocas estratosfera-troposfera, pois ocorre a ruptura da tropopausa. Article in Journal/Newspaper Polar Research Portal de Periódicos da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ 43 2