Arxiu de la categoria: Fenòmens de l’atmosfera

Resum de l’informe sobre la columna d’Ozó a Catalunya

1. Introducció

Des dels anys 70 del segle passat, l’interès per l’evolució de la capa d’ozó ha anat en augment per la seva importància en la capacitat per filtrar els rajos ultraviolats procedents del Sol i, per tant, per permetre la vida a la Terra.

L’any 1974 es va formular la hipòtesi que l’emissió de gasos industrials, com ara els CFC (clorofluorocarbonis), que arriben a l’estratosfera (figura 1), on són irradiats per la llum UV i es descomponen ràpidament per alliberar àtoms de clor que comencen una cadena de reaccions fotoquímiques que interfereixen amb l’ozó estratosfèric i el destrueixen (Molina i Rowland, 1974), (figura 2). No va ser fins l’any 1985, quan es va observar que la columna total d’ozó durant la primavera antàrtica havia disminuït respecte els valors dels anys 70 (Farman et al., 1985).

 

figura 1

Figura 1. Estructura vertical de l’atmosfera. (Rial et al., 2007).

 

figura 2

Figura 2. Efecte dels CFC sobre l’ozó estratosfèric. (Galicy i Marion, 2004)

 

Com a resposta a l’efecte nociu que tenen els gasos industrials sobre l’ozó, les Nacions Unides van convocar una convenció a Viena el 1987 que va permetre un acord internacional que limitava, controlava i regulava la producció, el consum i el comerç d’aquestes substàncies. L’acord es va anomenar Protocol de Montreal.

Existeixen més evidencies de que la disminució de la columna d’ozó durant els últims anys no afecta només a l’Antàrtida, sinó que és també un problema més global (Atkinson et al., 1989). A més, alguns estudis han evidenciat que la disminució dels nivells d’ozó a l’estratosfera ha comportat un augment de la radiació ultraviolada (Kerr i McElroy, 1993; McKenzie et al., 2007).

A banda de la interferència dels CFCs sobre l’ozó estratosfèric, el transport i la redistribució de la columna d’ozó per l’atmosfera també produeix els anomenats mini-forats d’ozó (Newman et al., 1988). Aquests episodis es caracteritzen per valors més baixos respecte els valors climàtics de la columna total d’ozó, la qual cosa implica també un augment de la radiació UV en superfície.

En aquest marc, el Servei Meteorològic de Catalunya i la Universitat de Barcelona col·laboren des de fa molts anys en l’estudi i observació de la columna total d’ozó sobre Barcelona, així com en la mesura de la irradiància solar. Com a resultat d’aquesta feina es calcula la predicció de l’índex ultraviolat (UVI), una variable que dóna l’estimació de la intensitat de la radiació ultraviolada en superfície.

 

Llegir més…

Deixants de condensació

Introducció

Els darrers anys hi ha hagut certa controvèrsia a les xarxes socials i a internet sobre l’origen dels deixants de condensació, els núvols que sovint generen els avions al seu pas. Des del punt de vista científic, hi ha abundant bibliografia i publicacions on es descriuen les seves característiques i el seu procés de generació, el qual queda totalment explicat per la meteorologia. A més, els seus efectes en el règim de pluges són nuls o inapreciables, i només suposen una petita contribució al forçament radiatiu causant del Canvi Climàtic.

Origen

Dels motors dels avions a reacció en surt aire calent, vapor d’aigua, petites partícules sòlides i altres gasos. De vegades, la barreja entre l’aire per on passa l’avió i l’aire exhalat pels motors esdevé sobresaturada, és a dir, té més vapor d’aigua del que pot contenir a aquella temperatura, i sobre les partícules sòlides exhalades es formen minúscules gotes d’aigua que immediatament es congelen degut a les baixes temperatures. El resultat és el que es coneix en el món anglosaxó i aeronàutic com a contrail -paraula que ve de la fusió dels mots condensation trail– o deixant de condensació en català (en castellà estela de condensación): núvols formats per milions de cristalls de gel, que normalment es troben per damunt dels 8.000 metres d’altitud i a temperatures per sota dels -40 °C.

Deixant de condensació. Font: Portal Contrail Science, de Mick West
Deixant de condensació. Font: Portal Contrail Science, de Mick West

La formació d’un deixant de condensació al pas d’un avió depèn de la temperatura i la humitat de l’aire per allà on passa, però també del tipus de motor i de la potència a la qual funciona.

Si es limita l’anàlisi a les condicions atmosfèriques, es pot dir que no es formen deixants de condensació en condicions de baixa humitat i temperatures sota zero, però no suficientment baixes (veure el gràfic d’Applemann que s’adjunta tot seguit). En canvi, sí que es formen deixants de condensació quan l’aire és força humit i molt fred, especialment al davant d’un front i en temporada freda. Normalment els deixants es dissipen fàcilment.

Per tal que un deixant de condensació perduri a l’atmosfera, cal que l’aire estigui quasi saturat (amb una humitat relativa propera al 100%). Com que la pressió saturant del vapor d’aigua és menor respecte del gel que respecte de l’aigua, pot passar que la humitat relativa respecte de l’aigua sigui lleugerament inferior al 100%, però que la humitat relativa respecte al gel sigui superior al 100%. En aquestes condicions, un núvol format per gotes d’aigua s’evaporaria poc a poc, mentre que un núvol format per cristalls de gel aniria creixent mentre tingués vapor d’aigua disponible. Per això hi ha deixants de condensació que poden fer-se prou grans com per ser captats a les imatges del Meteosat (al voltant d’un kilòmetre d’ample), moure’s amb el vent fins a distàncies molt llunyanes (centenars de kilòmetres) i fins i tot perdurar al cel gairebé tot un dia.

Per tant, en funció de la temperatura i la humitat de l’aire, un avió pot no deixar cap rastre al seu pas, deixar un petit rastre, o en el cas que es trobi una atmosfera molt freda (-30, -40 o -50°C) i quasi saturada (humitats properes al 100%) formar deixants de condensació que podran créixer fins a convertir-se en aquest tipus de cirrocúmul tan característic que es coneix com antropocirrocúmul (Mazón et al., 2012, Weather, vol. 67, núm. 11, pp. 302-306: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/wea.1949/abstract).

Des del Servei Meteorològic de Catalunya (SMC), i més concretament des de la Xarxa d’Observadors Meteorològics (XOM), s’ha engegat un projecte pioner a nivell mundial d’observació d’antroponúvols. Des de diferents punts del territori català es realitzen observacions de núvols formats per l’acció antròpica a tots els nivells, des de núvols baixos a núvols alts, com ara els deixants de condensació dels avions.

Llegir més…