En las próximas décadas se espera una recuperación de la capa de ozono, sin embargo es difícil predecir cómo, cuándo y en qué medida se va a producir. En la actualidad, se discute cómo el cambio climático va a interactuar con la recuperación de la capa de ozono. Los modelos climáticos predicen una aceleración de la circulación estratosférica, dando lugar a cambios en la distribución espacial del ozono estratosférico y un aumento del flujo de ozono entre la estratosfera y la troposfera. Para verificar o rechazar las simulaciones de los diferentes modelos climáticos son fundamentales las observaciones consistentes a largo plazo de la distribución vertical del ozono. En este contexto, los productos de ozono obtenidos de la espectrometría FTIR (Fourier Transform Infrared) son muy interesantes para la validación de simulaciones de modelos climáticos, pero es importante aplicar las condiciones de inversión que mejor aseguren la alta calidad de los perfiles. Además, es importante documentar que la alta calidad se mantiene durante muchos años. Sólo las series temporales de observaciones consistentes y de muy alta calidad son útiles.
En este contexto, un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista científica Atmospheric Measurement Techniques Discussion, investiga la evolución a largo plazo de la serie temporal (1999-2010) del perfil de ozono subtropical obtenido a partir de medidas FTIR en el Observatorio de Izaña. Se examina la influencia de diferentes estrategias de inversión, realizando una detallada evaluación teórica y experimental de la calidad de los datos FTIR. Esta última se basa en un extenso estudio comparativo entre los perfiles FTIR y los obtenidos de sondas basadas en células electro-químicas (Electro Chemical Cell, ECC).
La intercomparación de las técnicas ha demostrado que el sistema FTIR es capaz de capturar adecuadamente la variabilidad del ozono en la troposfera (2.37-10 km), tropopausa (11-18 km), y estratosfera media (21-29 km) con una precisión superior al 7.5%. El acuerdo entre la distribución vertical del ozono obtenida por el FTIR y las sondas ECC es muy satisfactorio. Durante el período de 12 años entre 1999 y 2010 las dos técnicas muestran una estacionalidad del ozono muy similar: en invierno los perfiles de ozono estratosférico son típicos de medias latitudes (baja tropopausa, bajas concentraciones máximas de ozono), mientras que en verano/otoño los perfiles son típicos de latitudes tropicales (alta tropopausa, altas concentraciones máximas) (Figura 1). También se observa un buen acuerdo para las tendencias temporales lineales (ver Figura 2). Las series temporales del FTIR sugieren una evolución temporal del ozono diferente en las distintas capas atmosféricas. Así, se observa una tendencia negativa significativa en la alta troposfera/baja estratosfera, de alrededor del -0.3%/año, y una tendencia positiva significativa en la media/alta estratosfera de en torno a +0.3%/año. Aunque un periodo de 12 años puede ser demasiado corto para estudios de tendencias temporales, es importante remarcar que las tendencias obtenidas en este trabajo coinciden con las predichas por los modelos climáticos para las latitudes subtropicales del Hemisferio Norte, asociadas a un aumento de la circulación estratosférica en respuesta al cambio climático.
Para más detalles sobre este estudio, por favour, remitirse a: García, O. E., Schneider, M., Redondas, A., González, Y., Hase, F., Blumenstock, T., and Sepúlveda, E.: Investigating the long-term evolution of subtropical ozone profiles applying ground-based FTIR spectrometry, Atmos. Meas. Tech. Discuss., 5, 3431-3471, doi:10.5194/amtd-5-3431-2012, 2012. Link.
Figura 1. Serie temporal de las columnas parciales de ozono (DU) obtenidas del FTIR (configuración C) para las diferentes capas. Los puntos negros: medidas individuales (N=1887); las líneas rojas: ciclos anuales.
Figura 2. Tendencias temporales (cambio/10a, %/yr) entre 1999 y 2012 para el FTIR (N=1887) y para las sondas ECC corregidas (N=459). Las barras de error indican los rangos de confidencia del 95% (2σ).
