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

Autores

  • Laís S. M. Schmalfuss Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Programa de Pós-Graduação em Ciências Climáticas, Centro de Ciências Exatas e da Terra. Avenida Senador Salgado Filho, 3000, Candelária, 59.078-970 Natal, Rio Grande do Norte, Brasil
  • David Mendes Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Programa de Pós-Graduação em Ciências Climáticas, Centro de Ciências Exatas e da Terra. Avenida Senador Salgado Filho, 3000, Candelária, 59.078-970 Natal, Rio Grande do Norte, Brasil
  • Weber Gonçalves Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Programa de Pós-Graduação em Ciências Climáticas, Centro de Ciências Exatas e da Terra. Avenida Senador Salgado Filho, 3000, Candelária, 59.078-970 Natal, Rio Grande do Norte, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.11137/2020_2_486_495

Palavras-chave:

Buraco de Ozônio, Evento Vírgula, Quebra da onda de Rossby

Resumo

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.

Referências

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. 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.

Dee, D.P.; Uppala, S.M.; Simmons, A.J.; Berrisford, P.; Poli, P.;

Kobayashi, S.; Andrae, U.; Balmaseda, M.A.; Balsamo, G.; Bauer, P.; Bechtold, P.; Beljaars, A.C.M.; Van

de Berg, L.; Bidlot, J.; Bormann, N.; Delsol, N.; Dragani, R.; Fuentes, M.; Geer, A.J.; Haimberg, L.; Healy,

S.B.; Hersbach, H.; Hólm, E.V.; Isaksen, L.; Kållberg,

P.; köhler, M.; Matricardi, M.; McNally, A.P.; MongeSanz, B.M.; Morcrette, J.J.; Park, B.K.; Peubey, C.;

de Rosnay, P.; Tavolato, C.; Thépaut, J.N. & Vitart, F.

The ERA-Interim reanalysis: Configuration and

performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Soci-ety, 137(656):553-597.

Dobson, G.M.B. 1968. Ozone in the Atmosphere. Exploring the

Atmosphere. 2ed. London, Oxford University. 209 p.

Feldstein, S.B., 2011. Subtropical Rainfall and the Antarctic

Ozone Hole. Atmospheric Science, 332(6032):925-

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-

Limpasudavan, V.; Thompson, D.W.J. & Hartmann, D.L.

The life cycle of the northern hemisphere

sudden stratospheric warming. Journal of Climate,

(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:

1029/2003JD003860.

Newman, P.A. & Randel, W.J, 1988. Coherent ozone-dynamical changes during the Southern Hemisphere

spring, 1979-1986. Journal Geophysical Research,

(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.

The structure of the polar vortex. Journal of

Geophysics Research, 97(8):7859-7882.

Solomon, S.; Garcia, R.R.; Rowland, F.S. & Wuebbles, D.J.

On the depletion of Antartic ozone. Nature,

:755-758.

Solomon, S. 1999. Stratospheric ozone depletion: a review

of concepts and history. Reviews of Geophysics,

(3):275-316.

Slusser, J.; Gibson, J.; Bigelow, D.; Kolinski, D.; Mou, W.; Koening, G. & Beaubien, A.1999. Comparison of column

ozone retrievals by use of an UV multifilter rotating

shadow-band radiometer with those from Brewer and

Dobson spectrophotometers. Applied Optics,

(9):1543-1551.

Peres, L.V.; Dos Reis, N.C.; Santos, L.O.; Bittencourt, G.D.;

Schuch. 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

:Verificação Sinótica da Troposfera durante os Eventos. Ciência e Natura, 36(especial II):423-433. Doi:

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

: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.

Observational study of stratospheric ozone

intrusions into the lower troposphere. Atmospheric Environment, 23(8):1815-1826. Doi: https://doi.

org/10.1016/0004-6981(89)90065-6.

WMO/ UNEP. 1994. Scientific Assessment of Ozone Depletion:

Genebra. 36 p

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Publicado

2020-08-21

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Seção

Artigos