Instituto Antártico Chileno

Influencia del agujero de ozono en las precipitaciones en Sudamérica

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Publicado
11 de Feb del 2019

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Ciencia

Raúl Cordero, Alessandro Damiani, Sara Feron, Pedro Llanillo.

fig 1

El agujero de ozono

 

El agujero de ozono es un fenómeno estacional de fuerte disminución en la concentración del ozono estratosférico sobre la Antártica y que ocurre, al menos, desde finales de los años setenta. Durante la primavera austral, el ozono entre los 15-20 km de altura se agota casi por completo, debido a reacciones químicas en las superficies de nubes estratosféricas polares, que favorecen la destrucción de ozono por parte de compuestos que contienen cloro y bromo.

 

El ozono absorbe radiación solar de onda corta, por lo que la reducción de la concentración de ozono contribuye a bajar la temperatura de la estratósfera (enfriamiento estratosférico) y a un vórtice polar más estable y persistente.

 

Estas condiciones facilitan la formación de nubes estratosféricas polares, lo que conlleva una mayor pérdida de ozono. Aunque el agujero de ozono es más intenso al comienzo de la primavera austral, el efecto del enfriamiento estratosférico es significativo hasta el verano austral, lo que resulta en un cambio del gradiente latitudinal de temperatura en la atmósfera. Este cambio favorece la aceleración de los vientos zonales estratosféricos.

 

Dichos cambios se propagan desde la estratósfera a la tropósfera y hacia el verano austral alteran los vientos del oeste, la trayectoria de las tormentas, los patrones de precipitación, presión atmosférica y de temperatura; incluso afectan la extensión de hielo marino y la capacidad de absorción de dióxido de carbono por parte del océano Austral.

 

Valdivia

 

Baja en las precipitaciones en el centro-sur de Chile

 

Las precipitaciones en la costa del Pacífico sur de Sudamérica (zona centro-sur de Chile) provienen en parte de tormentas originadas en latitudes medias dentro del cinturón de vientos del oeste y en parte de la condensación de estos vientos húmedos al ascender por la barrera orográfica de los Andes. La intensidad de estas precipitaciones está modulada también por la variabilidad natural debida a distintos modos de circulación atmosférica de gran escala, como El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) y el Modo Anular del Sur (SAM).

 

El índice utilizado para conocer la fase en que se encuentra el SAM se calcula considerando la diferencia de presión atmosférica (en superficie) registrada entre varias estaciones meteorológicas situadas alrededor de la latitud 40° S (sector de Valdivia) y varias estaciones antárticas situadas alrededor de la latitud 65° S (sector de la base Yelcho, península Antártica).

 

Durante la fase positiva del SAM, el cinturón de vientos del oeste se fortalece y migra cientos de kilómetros hacia el polo sur. Estos cambios en la circulación atmosférica en latitudes relativamente cercanas a la Antártica generan a su vez anomalías en los patrones de vientos, nubosidad y precipitación en todo el hemisferio sur.

 

Por ejemplo, en la zona centro-sur de Chile se ha observado una reducción en la cobertura de nubes y en las precipitaciones registradas durante las últimas décadas. La tendencia negativa en las precipitaciones en esta región comenzó alrededor de 1980 (más o menos simultáneamente con la detección del agujero de ozono) y se ha observado que es más significativa durante el verano austral.

 

Varios trabajos previos han relacionado la disminución de las precipitaciones entre Coquimbo y Aysén (30-45º S) con la tendencia hacia valores positivos del SAM durante el verano austral (jugando ENSO un papel menor en esas latitudes).

 

Teleconexión

 

Las observaciones y simulaciones realizadas con modelos climáticos globales muestran que el enfriamiento estratosférico resultante del agujero de ozono sobre la Antártica favorece la fase positiva del SAM en el verano austral. Esta fase se asocia con una disminución de la presión atmosférica en latitudes altas y un aumento de la misma en latitudes medias, lo que genera cambios de alcance hemisférico en la circulación atmosférica.

 

La figura 1 muestra los cambios porcentuales, entre 1950-1980 y 1996- 2005, en la intensidad de los vientos 1a y en las precipitaciones 1b, calculados con la comparación de promedios de modelos climáticos globales CMIP5 durante el verano austral (diciembre a febrero). Tal como se muestra en la figura, en décadas recientes se han registrado alzas significativas en la intensidad de los vientos y en las precipitaciones en torno a la Antártica (sobre el océano Austral), mientras que en latitudes medias (30-45o S), especialmente en la costa del Pacífico sur de Sudamérica (zona centro-sur de Chile), se han registrado bajas significativas en la intensidad de los vientos y en las precipitaciones.

 

El calentamiento global inducido por los gases de efecto invernadero también favorece la fase positiva del SAM, pero el efecto de este forzamiento en el SAM es de similar intensidad durante todo el año. Por otro lado, los cambios en el SAM asociados con el agujero de ozono son más intensos en verano, debido al tiempo necesario para propagar (desde la estratósfera a la tropósfera baja) la señal de enfriamiento causada por la baja de ozono estratosférico entre agosto y diciembre.

 

Los experimentos de atribución de causas mediante el uso de modelos climáticos globales CMIP5 muestran que los efectos en la circulación atmosférica del agujero de ozono antártico explican entre un 40-80 % la reducción en las precipitaciones (-8 % por década) observadas en el verano austral en las últimas décadas a lo largo de la costa del Pacífico del sur de Sudamérica, en particular, en la zona centro-sur de Chile (30-45o S).

 

Este artículo fue escrito para el Boletín Antártico Chileno.

 

BAJADA DE FOTO FIGURA 1: Cambios en intensidad de vientos a 2 m de altura (a) y precipitaciones (b), entre 1950-1980 y 1996-2005, usando promedios de modelos climáticos globales CMIP5 durante el verano austral (diciembre a febrero).