Tesis doctoral de María Aránzazu Lana Celaya
Los aerosoles marinos tienen un gran potencial para influir en el clima de la tierra a través de sus efectos en las propiedades de las nubes. La hipótesis de claw va más allá y sugiere que los aerosoles marinos formados por el ciclo del azufre en océanos y atmósfera actúan como un mecanismo para la regulación del clima de la tierra. Este efecto se produce a través de la influencia de las emisiones de plancton de compuestos de azufre en la formación de nubes. El fitoplancton produce sulfuro de dimetilo (dms), un compuesto de azufre altamente volátil. Una vez en la atmósfera, el dms se oxida y se convierte en la principal fuente de sulfatos naturales atmosféricos. Estos sulfatos actúan como núcleos de condensación, partículas esenciales para la formación de nubes. Estas partículas presentes en la atmósfera marina juegan un papel importante en el ciclo radiativo de la tierra. Indirectamente, producen una mayor cantidad de gotas de las nubes. Mayor número de núcleos de condensación en las nubes implica gotas de nubes más pequeñas. La eficacia de las pequeñas gotas en reflejar la radiación solar incidente es mayor, lo que resulta en un aumento del albedo de las nubes, produciendo un efecto de enfriamiento en la superficie de la tierra.Para estudiar adecuadamente los aerosoles marinos necesitamos tener un correcto conocimiento de la distribución oceánica global de los precursores de aerosoles. Nuestro trabajo se ha centrado en las emisiones del océano a la atmósfera de dms y otros gases biogénicos que puede tener un impacto en la microfísica de nubes. Durante la tesis se ha actualizado la climalología mensual global de dms,aprovechando el aumento en tres veces del número de observaciones y una mejor distribución global de las mismas, en la base de datos de dms. Los patrones emergentes encontrados con las versiones anteriores de la base de datos y de la climatología se han re-evaluado con la versión actualizada. Las relaciones estadísticas encontradas entre la evolución temporal de las concentraciones de dms y las dosis de radiación solar y concentraciones de clorofila han sido re-examinadas. Los análisis de nueve años de datos de satélite sugieren que existe una correlación inversa entre la cubierta espacial de nubes marinas bajas y el tamaño de las gotas de nubes, relacionado con la presencia de aerosoles pequeños. Esta estacionalidad acoplada conduce al albedo de las nubes a contribuir a un forzamiento radiativo negativo superior en verano, y más bajo en invierno. Esta relación se interrumpe en las regiones de la atmósfera marina con un alto impacto de los aerosoles antropogénicos. En consecuencia, la posible influencia de los precursores de aerosoles marinos en las nubes se ha analizado en una atmósfera marina limpia y contaminada, por separado. Los 9 años de datos satelitales globales y climatologías oceánicas se han utilizado para derivar las parametrizaciones de los flujos de producción de aerosoles secundarios, formados por la oxidación de dms, y otros compuestos volátiles orgánicos biogénicos. Además, los flujos de emisiones biogénicas de aerosoles primarios orgánicos y aerosoles de sal marina expulsados por acción del viento sobre la superficie del mar se ha estudiado también a nivel global. Las series semanales de las estimaciones de estos flujos se han correlacionado con las series temporales de los radios de las gotas de nubes. El resultado de los análisis estadísticos ha indicado que el azufre orgánico y otros aerosoles secundarios pueden ser importantes en la nucleación y la activación de sus gotas sobre las regiones oceánicas no contaminadas en latitudes medias y altas. Por el contrario, aerosoles primarios (orgánico y la sal del mar) han mostrado que, a pesar de que contribuyen a una gran proporción de la masa de aerosol marino, no parecen ser los principales motores de la variabilidad de la microfísica de nubes. Con ello nuestros resultados proporcionan un apoyo parcial a la viabilidad de la hipótesis de claw.
Datos académicos de la tesis doctoral «Marine aerosols, their precursors and their influence on clouds over the global ocean«
- Título de la tesis: Marine aerosols, their precursors and their influence on clouds over the global ocean
- Autor: María Aránzazu Lana Celaya
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 11/02/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Rafel Simó Martorell
- Tribunal
- Presidente del tribunal: alfonso Saiz lópez
- peter s. Liss (vocal)
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