dc.creator | Rodríguez, Lissette Guzmán | |
dc.date.accessioned | 2021-10-06T10:40:51Z | |
dc.date.available | 2021-10-06T10:40:51Z | |
dc.date.issued | 2021-04-23 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22343 | |
dc.description.abstract | The increase of ultraviolet solar radiation that reaches the Earth’s surface as a consequence
of the decrease in the total ozone column has a negative impact on human health. Ozone
depletion events that affect southern Brazil in the spring have been extensively studied.
However, large depletion of the total ozone column can occur throughout the year, responding
to different mechanisms. Throughout the year and even without evident isentropic
transport of air masses from a region of low total ozone column, the cyclonic anomalies of
potential vorticity of sub-synoptic scale have shown to be able to locally reduce the ozone
mixing ratio by vertical stretching the air parcels between isentropic surfaces, leading to a
decrease the total ozone. In the present work, the temporal and spatial variability of total
ozone and the ozone mixing ratio in the city of Santa Maria was analyzed using ERA-5
reanalysis data, in the 1979-2019 period. The seasonal cycle of the total ozone column of
maximum in spring and minimum in autumn was confirmed. There were 116 atypical depletion
events of the total ozone column identified, with total ozone column values in Santa
Maria below the monthly mean minus 2.5 times the monthly standard deviation. For better
analysis and representation of the dynamic structures and processes involved, the events
were simulated with the Weather Research and Forecasting mesoscale model. Mean seasonal
synoptic patterns showed important structures for depletion events at tropospheric
and stratospheric levels, later confirmed in the analysis of five specific cases: in winter and
spring, a stratospheric trough delimited the region of negative total ozone column anomalies
and favored the isentropic transport of air masses from the Antarctic ozone hole region
to Santa Maria. In summer, the region of strong difluence at the edge of Alta de Bolivia
at the equatorial entrance of the subtropical jet streak enabled the lifting of the dynamic
tropopause and the mixing of tropospheric air into the lower stratosphere. In autumn, a
combination of cyclonic anomalies at 20 hPa and anticyclonic anomalies at 50 hPa isobaric
level, led to major ozone depletion, with a total ozone column below 210 DU over the continent
and ozone mixing ratio negative anomalies at stratospheric levels. The position and
strength of the tropospheric jets were key in setting the regions of the biggest negative (positive)
total ozone column anomalies at the equatorial (polar) entrance of the jet streak, due
to the effect of transverse circulation in the tropopause folds and the predominant upward
(downward) mass fluxes in those regions. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Diminuição de ozônio | por |
dc.subject | Corrente de jato | por |
dc.subject | Anomalias ciclônicas da vorticidade potencial | por |
dc.subject | Circulação ageostrófica transversa | por |
dc.subject | Ozone depletion | eng |
dc.subject | Jet stream | eng |
dc.subject | Cyclonic anomalies of potential vorticity | eng |
dc.subject | Ageostrophic transverse circulation | eng |
dc.title | Eventos de grande diminuição da coluna total de ozônio sobre o Sul do Brasil: estudo da dinâmica estratosfera-troposfera com o modelo WRF | por |
dc.title.alternative | Major depletion events of total ozone over Southern Brazil: study of stratosphere-troposphere dynamics with WRF model | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | O aumento da radiação solar ultravioleta que atinge a superfície terrestre como consequência
da diminuição da coluna total de ozônio impacta negativamente a saúde dos seres humanos.
Os eventos de diminuição da coluna total de ozônio que afetam o Sul do Brasil na
primavera tem sido amplamente estudados. No entanto, grandes diminuições da coluna
total de ozônio podem acontecer ao longo de todo o ano, respondendo a mecanismos diferentes.
Durante todo o ano e mesmo sem transporte isentrópico evidente de massas de
ar desde uma região de diminuição da coluna total de ozônio, as anomalias ciclônicas da
vorticidade potencial de escala sub-sinótica, mostraram-se capazes de reduzir localmente
a razão de mistura de ozônio pelo esticamento vertical das parcelas de ar entre superfícies
isentrópicas, diminuindo a coluna total de ozônio. No presente trabalho, a variabilidade
temporal e espacial da coluna total de ozônio e da razão de mistura de ozônio na cidade
de Santa Maria, foram analisadas a partir de dados de reanálise do ERA-5, no período
1979-2019. O ciclo sazonal da coluna total de ozônio de máximo na primavera e mínimo
no outono foi confirmado. Foram identificados 116 eventos de diminuição atípica da coluna
total de ozônio em Santa Maria, com valores inferiores à média mensal menos 2,5 vezes
o desvio padrão do mês. Para uma melhor análise e representação das estruturas e processo
dinâmicos envolvidos, os eventos foram simulados com o modelo de mesoescala
Weather Research and Forecasting. Os padrões sinóticos médios sazonais mostraram
estruturas importantes para os eventos em níveis troposféricos e estratosféricos, posteriormente
identificadas na análise de cinco casos específicos: no inverno e na primavera,
um cavado estratosférico delimitou a região de anomalias negativas da coluna total de
ozônio e favoreceu o transporte isentrópico de massas da região do buraco de ozônio antártico.
No verão, a região de difluência na borda da Alta da Bolívia na entrada equatorial
do núcleo do jato subtropical, propiciou o levantamento da tropopausa dinâmica e a mistura
de ar troposférico na baixa estratosfera. Já no outono, uma combinação de anomalias
ciclônicas em 20 hPa e anticiclônicas em 50 hPa, gerou acentuadas diminuições da coluna
total de ozônio, com valores inferiores a 210 UD sobre o continente e anomalias negativas
da razão de mistura de ozônio em níveis estratosféricos. A posição e intensidade
dos jatos troposféricos foram chave na delimitação das regiões de maiores anomalias negativas
(positivas) da coluna total de ozônio na entrada equatorial (polar) dos núcleos de
jato, pelo efeito da circulação transversal ao escoamento nas dobras da tropopausa e os
predominantes fluxos de massa ascendentes (descendentes) nessas regiões. | por |
dc.contributor.advisor1 | Anabor, Vagner | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5770274675104746 | por |
dc.contributor.referee1 | Steffenel, Luiz Angelo | |
dc.contributor.referee2 | Mariano, Glauber Lopes | |
dc.contributor.referee3 | Pinheiro, Damaris Kirsch | |
dc.contributor.referee4 | Acevedo, Otavio Costa | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3221280674577172 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Meteorologia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Meteorologia | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |