LGK CEAZA Junio 2003 Laura Gallardo Klenner PhD Meteorología Química, AEROSOLES ATMOSFÉRICOS Y EL CICLO DEL AGUA +dos invitaciones

LGK CEAZA Junio 2003 Contenidos Aerosoles atmosféricos El agua y la lluvia Aerosoles, ciclo del agua y clima –Efecto directo –Efecto indirecto Una propuesta científica

LGK CEAZA Junio 2003 Existen los aerosoles, luego hay nubes

LGK CEAZA Junio 2003 Aerosol: una combinación de material en fase condensada presente en la atmósfera así como aquél dentro del material suspendido que la contiene

LGK CEAZA Junio 2003

Interacciones entre partícula y radiación electromagnética...

LGK CEAZA Junio 2003

Si no hubiera aersoles no habría nubes Efecto indirecto o de Twomey Hilding Köhler (1921)...

LGK CEAZA Junio 2003 Las propiedades radiativas de las nubes dependen de la disponibilidad de agua y del número de núcleos de condensación Pocas gotas grandes...nube más oscura y poco reflectora Muchas gotas pequeñas...nube más blanca y muy reflectora

LGK CEAZA Junio 2003 “Ship tracks”...Norte América Wm -2 NH Wm -2 SH El penacho del barco (rico en aerosoles) aumenta el número de CCN y su eficiencia (disminuye el radio de las gotas). Ergo: Las nubes se tornan más reflectantes (aumenta el albedo) Aumenta la duración de las nubes (llueve menos) Efecto indirecto

LGK CEAZA Junio 2003 Nubes sucias vs nubes limpias (Ramanathan et al, 2002) Sucias Limpias

LGK CEAZA Junio 2003 Sahelian droughts and S-cycle in Europe and the US? The indirect effect of anthropogenic sulfate has the potential to provoke a broad southward shift of tropical circulation and rainfall, due to a stronger surface cooling in the NH than the SH (Rostantyn and Lohmann, 2002). Obs Mod (S) rainfall trend

LGK CEAZA Junio 2003 West's pollution 'led to African droughts' (BBC, June 2002) It's the first time we've seen a connection between pollution in the mid- latitudes and climate in the tropics (Johann Feichter, MPI_Hamburg)

LGK CEAZA Junio 2003 Los aerosoles y sus roles... Absorben, emiten y dispersan luz (“scattering”)...afectan el balance radiativo del planeta Proveen superficies para la deposición de moléculas...favorecen la condensación y formación de nubes Proveen superficies sobre las cuales ocurren reacciones químicas...actúan como catalizadores de reacciones Además, al ser respirables (<10  m), pueden provocar efectos sobre la salud.

LGK CEAZA Junio 2003 Agua atmosférica y lluvia El agua (H 2 O) es un compuesto con una estructura dipolar que se presenta en la atmósfera en fases sólida, líquida y gaseosa Gota de lluvia (1000  m,1) Núcleo de condensación (0.1  m, 10 6 ) Gota de nube (10  m, 10 6 )

LGK CEAZA Junio 2003 Para que llueva Las gotas deben crecer. Esto requiere colisiones y coalescencia interacciones entre gotas de agua y cristales de hielo Para que se den estos procesos se necesita: Aerosoles Movimiento verticales (ascenso y descenso)

LGK CEAZA Junio 2003 Los reactores nubosos

LGK CEAZA Junio 2003 IPCC, 2001

LGK CEAZA Junio 2003 Los aerosoles son centrales al ciclo hidrológico en tanto hacen posible la formación de nubes y éstas actúan como reactores donde se forman aerosoles Los aersoles, según su composición y tamaño, dispersan y absorben luz solar y alteran las propiedades radiativas de las nubes y su longevidad Existe evidencia empírica de perturbaciones del ciclo hidrológico que se asocian a la presencia de aerosoles antrópicos El impacto climático de los aerosoles atmosféricos y su interacción con el ciclo hidrológico constituye el eslabón más débil para nuestra capacidad de identificar escenarios futuros y medidas de mitigación y adaptación ...

LGK CEAZA Junio 2003 ¿Y en Chile?

LGK CEAZA Junio 2003 El subtrópico costa afuera de Chile y los estratocúmulos (Sc) persistentes La capa de Sc subtropicales costa afuera de Chile es la más grande y persistente del mundo Los Sc modulan el clima regional y global (gran albedo, enfriamiento y estabilización)

LGK CEAZA Junio 2003 Emisiones de SO 2 en Chile ( )... Un país minero Lefhon et al, 1999 CONAMA, 2001

LGK CEAZA Junio 2003 ¿Volcanes? ¡¡¡Más de 100 volcanes activos!!! Sólo dos (Lascar y Lonquimay) caracterizados 

LGK CEAZA Junio 2003 Dimetil Sulfuro DMS CH 3 -S-S-CH 3 DMS SO 2 MSA H 2 SO 4 CCN T Charlson et al, 1987 Las emisiones biogeoquímicas también son importantes... ¿pero cuánto son?

LGK CEAZA Junio 2003 Direct radiative forcing (Wm -2 ) Estimación de modelos globales para aerosoles sulfato (Boucher et al, 2001) Global-mean: -0.4 Wm Wm -2 Normalized forcing: -140 W (g SO 4 = ) -1 Indirect radiative forcing (Wm -2 ) Subtrópico chilensis y Sc

LGK CEAZA Junio 2003 Garreaud et al, 2000 CIMAR-5

Hay megaciudades...más aerosoles (orgánicos e inorgánicos)

LGK CEAZA Junio 2003 La capa de Sc subtropicales costa afuera de Chile es la más grande y persistente del mundo Los aersoles sulfato reflejan luz solar y alteran las propiedades radiativas de las nubes y su longevidad En Chile central y norte hay grandes emisiones de aerosoles sulfato tanto naturales como antrópicas Los modelos globales sugieren que estas emisiones tienen efectos directo e indirecto que podría tener consecuencias regionales y globales Chile ofrece una plataforma privilegiada para estudiar las interacciones entre aerosoles, nubes y clima ...

LGK CEAZA Junio 2003 B iotic and A biotic S ulfur I mpacts on S tratocumulus (BASIS)

LGK CEAZA Junio 2003

¡Nuevo plan científico! …Más participación e integración...¿Es la química atmosférica amplificador o atenuador del cambio climático?...¿Cómo se conecta lo regional (calidad del aire) y lo global (cambio climático)?... 8th Scientific Conference of the IGAC Project 4-9 September 2004, Christchurch, New Zealand contact: Kim Gerard (