EL "AGUJERO DE OZONO" ANTARTICO - Año 2005

Boletín No 5 (versión preliminar).

Figura 1. Vista del agujero de ozono del 11 de Octubre del 2005. El estiramiento del vórtice Polar hasta las latitudes medias de América del Sur, hizo que observen valores bajos de ozono. En Salto, Uruguay, la columna de ozono total fue de 249 UD ese día.

Introducción

Desde el último Boletín, el área donde las temperaturas están debajo del valor necesario para la formación de PSCs de tipo I, ha continuado disminuyendo y ahora está cerca de cero. Esta área ha sido cercana a la del 2003 y sobre el promedio de los años 1995-2004 para el mes de septiembre y la primera semana de octubre.

El área donde la columna de ozono total es menor de 220 UD, alcanzó su máximo valor alrededor del 20 de Septiembre. Aunque el área del agujero de ozono ha permanecido casi constante durante las últimas dos semanas, actualmente el ozono allí está aumentando. Los mínimos valores, según los satélites, son alrededor de 125 UD, después de estar en 106 UD el 30 de Septiembre. Las mediciones desde tierra mostraron en Belgrano valores de ozono total que alcanzaron las 94 UD el 4 de Octubre; éste fue el valor más bajo medido en la historia de esa estación. El máximo índice observado de UV en las estaciones de la Antártida aumentó, desde el Boletín anterior, de 4.4 a 6. En Ushuaia, Argentina, el índice de UV alcanzó un valor de 8, el 8 de Octubre que es un valor extraordinariamente alto para esta época del año.

Las condiciones meteorológicas

Durante los días transcurridos desde el último boletín, las temperaturas mínimas en el vórtice polar antártico han aumentado, pero permanecen debajo o cerca del promedio de los años 1995-2004. Observando el desarrollo global durante la última semana de agosto, el mes de septiembre y las primeras dos semanas de octubre, las temperaturas mínimas han sido relativamente bajas comparadas con las de la última década.

El análisis del área del vórtice (aproximadamente 17 km), hecho por el Centro de Predicción del Clima NCEP/NOAA, muestra que el área ha cubierto alrededor de 30 Mkm2 a lo largo de Septiembre, el 6 Octubre disminuyó a 28 Mkm2 a la altura de 25 Km. El área del vórtice alcanzó un máximo de 32 Mkm2 a principios de septiembre y ha disminuido a 27 Mkm2, el 6 de Octubre. Mientras que a los 28 km, el vórtice alcanzó un área máxima de alrededor de 40 Mkm2 en el principio de agosto y el 6 de Octubre bajó a 28 Mkm2. A lo largo del invierno el área del vórtice ha sido similar al promedio de estos tres niveles en los años 1995-2004.

Observaciones de ozono

Las observaciones satelitales

El agujero de ozono, el día 8 de Octubre, afectó el extremo sur de América del Sur como muestra la Figura 2. Imágenes similares también pueden obtenerse de NASA/TOMS y ESA/SCIAMACHY visitando los sitios web mencionados al final del Boletín. Ese día disminuyó la columna de ozono, registrándose simultáneamente una extraordinaria subida en la radiación UV en Ushuaia (Argentina) como se describirá en la sección correspondiente.

El valor alcanzado por la columna de ozono, fue alrededor de 106 UD, el día 30 de Septiembre. Durante las dos primeras semanas de octubre, las mínimas columnas de ozono, se han estabilizado alrededor de 115-127 UD. Comparando con los datos de los últimos años, se estima que el valor mínimo de la columna de ozono ya haya alcanzado su valor más bajo y ahora empiece ha aumentar.

Figura 2. Muestra el Agujero de Ozono del día 8 de Octubre del 2005.

Las observaciones de Ozonosondas

A principio de Octubre, la Universidad de Wyoming lanzó ozonosondas, en las estaciones VAG McMurdo (77.9°S, 166.6°E) donde se muestra una destrucción casi completa del ozono en el intervalo de 14-19 km de altitud, especialmente el 3 de Octubre.

Los ozonosondeos lanzados desde las bases Amundsen-Scott y South Pole muestran que la columna de ozono parcial, entre 12 y 20 km ha disminuido rápidamente durante las primeras tres semanas de septiembre, de 100 a 15 UD. En las dos últimas semanas, la columna de ozono parcial se estabilizó alrededor de 15-20 UD.

La columna de ozono total, es calculada desde el perfil dado por la sonda y ha disminuido de 266 UD del 7 de Agosto a 110 UD del 28 de Septiembre; la disminución fue del 59%. Los sondeos de ozono que se realizaron después del 28 de Septiembre, muestran un aumento en la columna de ozono total (181 UD el 9 de Octubre).

Se lanzaron ozonosondas de la estación Neumayer varias veces en la semana. La progresiva destrucción del ozono se ilustra en la Figura 3. La Figura 4 muestra los perfiles recientes de las ozonosondas obtenidos en la estación VAG Davis. En el perfil más reciente (12 de Octubre) se observó más ozono, por sobre los 20 km de altitud, que anteriormente en la misma estación. Las observaciones de radiosondas, que se llevaron a cabo en el mismo sitio y al mismo tiempo, mostraron una variación de la temperatura entre 20 y 40 km de altitud. Algo similar se ha observado en los perfiles de las ozonosondas de Mc-Murdo, a finales de Septiembre y principios de Octubre.

Figura 3. Perfiles de Ozono en la estación Neumayer (70.7°S, 8.3°W).
Los cinco perfiles muestran la destrucción del ozono. El perfil realizado el 4 de Agosto muestra una columna de ozono total de 263 UD y el 1 de Octubre, 119 UD. La medición hecha el 27 de Septiembre (no mostrado aquí) dio valores de la columna de ozono total de 115 UD. Esto representa una pérdida de ozono de columna de 56%.

 

Figura 4. Perfiles de ozono de la estación VAG Davis.

Las observaciones de tierra

Los valores bajos de ozono total también se han observado en las mediciones desde tierra.
Las estaciones VAG Rothera (67.6°S, 68.1°W), Faraday-Vernadsky (65.2°S, 64.2°W) y Halley (75.6°S, 26.7°W) informaron valores en las columnas de ozono de alrededor de 150 UD durante la última mitad del mes de septiembre y primera semana de octubre.

En Halley, las observaciones de los valores de ozono cayeron rápidamente durante Septiembre; el 27 de Septiembre se midió el segundo valor más bajo en este mes, en la historia de la estación (107 UD). Después de eso, el ozono total tuvo poco aumento, ahora se encuentra alrededor de 130 UD.

En Rothera, el ozono total estuvo aumentando durante la primera semana de octubre, actualmente el valor es de alrededor de 170 UD.

Las estaciones Argentinas, Marambio (64.2°S, 56.7°W), San Martín (68.1°S, 67.1°W) y Belgrano (77.9°S, 34.5°W) se encuentran dentro del agujero de ozono e informaron valores de ozono total en el rango de 94-161 UD, durante el período del 3 al 12 de Octubre.

Desde el último boletín, la columna de ozono en Marambio ha variado entre 275 UD, del 1 de Octubre y 116 UD, del 7 de Octubre. En San Martín, la columna ha variado entre 125 UD, del 7 de Octubre y 170 UD, del 10 de Octubre. Belgrano que está localizada más profundamente dentro del vórtice polar, comenzó con las observaciones desde el 13 de Septiembre y las columnas de ozono siguieron disminuyendo desde el último Boletín. Los valores más bajos se observaron los días 1 y 4 de Octubre, con 95 y 94 UD, respectivamente. Éstos son los valores de ozono total más bajos medidos en Belgrano. El último valor más bajo medido fue de 95.4 UD, el 27 de Septiembre del 2003.

Las mediciones con cielo cubierto (ZC) dieron un valor de 88 UD, el 6 de Octubre; pero esta medida no es tan confiable como las mediciones de sol directo (DS). La estación VAG Ushuaia (54.5°S, 68.3°W), normalmente fuera del vórtice polar, se ha localizado bajo el borde del mismo durante varios días en septiembre y octubre. La columna de ozono estuvo debajo de 220 UD durante el período del 7 al 9 de Octubre, con un mínimo de 161 UD el día 8 de Octubre (Ver Figura 5). Esto llevó a un aumento en la radiación UV, como se describe en la sección de UV. Los valores normales en Ushuaia para principio de octubre, se encuentra alrededor de 330 UD.

Figura 5. En la figura se observan las mediciones de la columna de ozono total para las estaciones Marambio (puntos color magenta) y Ushuaia (puntos color azul).

La estación Arrival Heights (77.8°S, 166.7°E) empezó las mediciones de Dobson el 15 de Septiembre y las columnas de ozono han variado entre 156 UD (20 de Septiembre) y 401 UD (9 de Octubre), dependiendo de la posición de la estación con respecto al borde del vórtice polar. Esta estación está menos afectada por la pérdida de ozono que la de Belgrano, que se localiza en la misma latitud, pero hacia el oeste. Esto es, en parte, debido al hecho que Arrival Heights durante varios días ha estado cerca del borde del vórtice, pero también porque la destrucción del ozono ha sido más intensa en el sector 30-150°W.

La estación Syowa (69.0°S, 39.6°E) comenzó con las mediciones de ozono total el 14 de Agosto y los valores de la columna estuvieron cerca o sobre las 200 UD, durante el mes de agosto y principio de septiembre. Desde el 5 de Septiembre la columna de ozono disminuyó gradualmente alcanzando su valor más bajo, hasta ahora en este año, de 136 UD el 4 de Octubre. Éste es 56% más bajo del valor normal desde los años 1964-76.

La estación Novolazarevskaja (70.8°S, 11.9°E) ha informado columnas de ozono debajo de 150 UD, durante la última semana. La columna cayó a 109 UD, el 23 de Septiembre. Los últimos días de septiembre y los primeros de octubre, el ozono total ha permanecido bajo y variando entre 111 y 126 UD.
La estación Zhong Shan (69.4°S, 76.4°E) comenzó las mediciones de ozono total el 22 de Agosto y sus valores variaron entre 267 UD (2 de Septiembre) y 164 UD (30 de Septiembre). En este sitio, por su localización con respecto al vórtice polar (el día 26 de Septiembre, estaba en el borde del mismo) los valores de la columna de ozono alcanzaron las 240 UD. Cuatro días después, el valor bajó a 164 UD, debido a que la estación estaba dentro del vórtice.

DATOS WOUDC

Los gráficos de la columna de ozono total emitidos por el Centro Mundial de Datos de Ozono y UV de Canadá, por medio de la red VAG de observaciones y datos satelitales, muestran que el área del agujero de ozono, no ha cambiado mucho durante las últimas dos semanas. La Figura 6 muestra que el área encerrada dentro de los contornos de 150 y 125 UD, ha disminuido considerablemente del 27 de Septiembre al 11 de Octubre.

Figura 6. Gráficos de ozono total emitidos por el Centro Mundial de Datos de Ozono y UV de Canadá. En A se muestra la situación del día 27 de Septiembre del 2005 y en B se muestra la situación del 11 de Octubre del 2005. Se observa claramente que el área, con una columna de ozono total inferior a 125 DU (gris), ha disminuido significativamente durante este período.

EL AGUJERO DE OZONO

El área del agujero de ozono

El área donde la columna de ozono es menor de 220 UD, alcanzó un valor máximo de 26.9 Mkm2 el 19 de Septiembre según un análisis realizado por el Royal Netherlands Meteorological Institute KNMI. Desde entonces, el área del agujero de ozono ha permanecido alrededor de 24-25.5 Mkm2. Los últimos días, el área ha disminuido a 22 Mkm2 (Figura 7).

El tamaño del agujero de ozono, calculado por el Centro de Pronósticos del Clima, ha sido de 21-24 Mkm2 durante Septiembre y la primera semana de Octubre, disminuyendo a 19 Mkm2 durante los últimos días.

Los gráficos del área se pueden encontrar en los sitios web mencionados al final del boletín.

Figura 7. Muestra el área (millones de km2) donde el ozono total es menor de 220 UD, desde 1996 a 2005 (los puntos negros). Los círculos abiertos son los pronósticos para los próximos días. El tamaño del agujero de ozono ha disminuido de 27 Mkm2 de mediados de septiembre a 24-25 Mkm2 durante las últimas tres semanas. Los últimos días el área ha disminuido a aproximadamente 22 Mkm2.

La climatología de Septiembre

La columna media de ozono total durante el mes de septiembre, en los años 2000-2005 se muestran en la Figura 8. Puede verse el agujero de ozono del 2002, cuando el vórtice se dividió en dos partes a mediados de Septiembre. También se ve que en el año 2004, el agujero de ozono fue menos severo que otros años. Desde los últimos años hasta hoy, el agujero de ozono se fue moviendo hacia el sur de América.

Figura 8. Muestra la columna media de ozono total durante el mes de septiembre, en los años 2000-2005.

LA RADIACIÓN UV

La US National Science Foundation por medio de la red de estaciones esparcidas alrededor del globo supervisa la radiación ultravioleta.
Los Boletines de UV son emitidos regularmente por los Instrumentos de Biospherical Inc.

El tercer Boletín UV del 2005 Antártico, informó en el período del 27 de Septiembre al 10 de Octubre, lo siguiente:
El agujero de ozono del 2005 afectó el nivel de UV austral en los sitios de la red, según los datos suministrados por TOMS. Los niveles de UV en las estaciones McMurdo y South Pole permanecían bajos, debido a que las elevaciones solares todavía son pequeñas. Cuando el agujero de ozono se extendió hacia América del Sur, entre el 7 y 10 de Octubre, los índices de UV fueron de 6 y 8 en Palmer Station y Ushuaia, respectivamente. Estos índices se encontraron entre los más altos en estos sitios durante esta parte del año.

Estación McMurdo, Antártida

La elevación solar en la estación McMurdo todavía está debajo de 19° y los niveles de UV permanecen bajos. McMurdo estuvo cerca del borde del agujero de ozono hasta el día 5 de Octubre. El 6 de Octubre el agujero se alargó y la estación estuvo fuera del área del mismo, por consiguiente los valores de ozono total aumentaron a 370 UD. Esto llevó a una marcada reducción de UV. En el período desde el 27 de Septiembre al 5 de Octubre, el índice máximo de UV varió entre 0.9 y 1.4; permaneciendo debajo de 0.8 después del 7 de Octubre.

Estación Palmer, Antártida

La estación Palmer estuvo afectada por el agujero de ozono durante la mayoría del período informado, con excepción de los días 30 de Septiembre y 1 de Octubre.
Los cambios en la nubosidad causaron variabilidad y los índices máximos diarios de UV estuvieron entre 0.5 (30 de Septiembre) y 6 (8 de Octubre). Los valores típicos de verano son aproximadamente 8.

Estación South Pole, Antártida

Las elevación del sol en South Pole todavía está debajo de 7° y los niveles de UV permanecen bajos, siendo el índice máximo de 0.3.

Estación Ushuaia, Argentina

Por varios días Ushuaia estuvo afectada por el agujero de ozono. Según TOMS, el ozono total cayó debajo de 220 UD el 27 de Septiembre y el período del 7 al 10 de Octubre. El valor más bajo medido por Dobson fue de 161 UD, el 8 de Octubre, cuando el agujero de ozono tenía una forma larga y extendido hacia América del Sur.
El índice máximo de UV diario estuvo debajo de 5, hasta el día 6 de Octubre y el 8 de Octubre llegó a alcanzar aproximadamente 8. Éste índice es excepcionalmente alto para Ushuaia durante esa parte del año (Figura 9).

Figura 9. La figura muestra la relación entre la columna de ozono total (puntos color verdes) y el índice de radiación UV (puntos color magenta) para la estación de Ushuaia. Se puede observar los valores bajos de la columna de ozono total medidos el día 8 de Octubre.

Distribución de los boletines

La elaboración del presente Boletín esta basada en informes de la Secretaría General de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), los cuales son distribuidos por el Sistema Global de Telecomunicaciones (GTS) de la OMM y también están disponibles a través del programa Vigilancia Atmosférica Global o Global Atmosphere Watch (GAW) a http://www.wmo.ch/web/arep/ozone.html .

Estos Boletines usan los datos de la Organización Mundial de Meteorología (WMO/GAW) de las estaciones que operan dentro de o cerca de Antártica por: Argentina (Comodoro Rivadavia, San Martín, Ushuaia), Argentina/Finlandia (Marambio), Argentina/Italia/España (Belgrano), Australia (Macquarie Is), Francia (Dumont D'Urville y Kerguelen Is), Alemania (Neumayer), Japón (Syowa), Nueva Zelanda (Arrival Heights), Rusia (Mirny), Ucrania (Vernadsky), Reino Unido (Halley, Rothera), y Estados Unidos de América (South Pole y McMurdo) ).

También en información satelital NASA*/TOMS*, NOAA*/TOVS* y NOAA/SBUV/2*, en análisis provistos por ECMWF* y Norwegian Institute for Air Research (NILU) Kjeller, Noruega, y por WMO World Ozone y Ultraviolet Data Centre (WOUDC) en Toronto, Canadá con el Meteorological Service of Canada , con datos de UV-B provistos por U.S. National Science Foundation's (NSF) UV Monitoring Network.
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/polar/polar.html
http://exp-studies.tor.ec.gc.ca/cgi-bin/selectMap
http://www.temis.nl/protocols/O3global.html

Toda la información sobre el agujero de ozono del continente Antártico, se puede consultar en: http://www.wmo.int/web/arep/ozone.html
Más información se puede encontrar en: http://www.wmo.int/web/arep/O3_summaries/

* Agujero de Ozono: región polar en la que la cantidad de ozono total es inferior a 220 UD
* PSCs: Polar Stratospheric Clouds o Nubes Estratosféricas Polares
* ECMWF: Centro Europeo de Pronóstico de Plazo Medio.
* NCEP: Centro Nacional de Predicciones de Medio Ambiente
* NASA: Administración Nacional de la Aeronáutica y el Espacio, de los Estados Unidos de América.
* NOAA: Administración Nacional de los Océanos y la Atmósfera de los Estados Unidos de América.
* TOMS: Sistema de Medición del Ozono Total.
* TOVS: Sondeo vertical de ozono mediante satélite TIROS.
* Unidad Dobson (UD): unidad utilizada para medir al ozono atmosférico total
* VAG: Vigilancia Atmosférica Global
* ISUV: corresponde el máximo valor esperado de la intensidad de radiación ultravioleta (alrededor del mediodía solar).
*Ozonosonda: método de medición de ozono, que consta de un globo acompañado de un sensor que registra las concentraciones de ozono verticalmente a distintas alturas en la atmósfera.
* WOUDC: World Ozone y Ultraviolet Data Centre, Canadá.

Buenos Aires, 21 de Octubre de 2005.