Según la hipótesis de la Tierra Bola de Nieve, la Tierra ha experimentado periodos de glaciaciones en bajas latitudes en el pasado lejano.
Estudios anteriores han usado modelos de circulación general (GCMs) para examinar los efectos que un clima tan extremo podrían tener en la dinámica y estructura de la troposfera terrestre, pero el comportamiento de la estratosfera no ha sido estudiado en detalle. Comprender la estratosfera bola de nieve en importante para desarrollar un conteo preciso de la radiación de la Tierra y de las propiedades químicas durante esos episodios. Realizamos el primer análisis de circulación estratosférica en la Tierra Bola de Nieve utilizando simulaciones generales del modelo ECHAM6. Para poder comprender los factores que contribuyen a la circulación estratosférica, ampliamos el marco Médio Estadístico de Transformadas Eulerianas.
Tierra bola de nieve. Crédito: NASA
Encontramos que la estratosfera durante una bola de nieve con los niveles de ozono modernos prescritos muestra un ciclo de circulación meridional más débil, con menos actividad de onda, zonas de corrientes más fuertes, y extremadamente frío en relación a las condiciones modernas. Notablemente, la estratosfera bola de nieve no muestra calentamientos estratosféricos súbitos. Sin ozono, la estratosfera muestra una circulación ligeramente más débil, una falta total de vórtices polares, e incluso temperaturas más frías.
También cuantificamos específicamente por primera vez el intercambio de masas en la tropopausa y la eficiencia de la mezcla estratosférica durante la bola de nieve y mostramos que nuestros valores no cambian las restricciones supuestas del CO2 a partir de aproximaciones geoquímicas durante la glaciación criogénica (∼635 Ma),a no ser que la concentración de O2 durante la bola de nieve fuera varias magnitudes inferior a la concentración de CO2.
R.J. Graham, Tiffany Shaw, Dorian Abbot
(Submitted on 27 Sep 2024)
Comments: 28 pages, 11 figures, submitted to JGR-Atmospheres
Subjects: Atmospheric and Oceanic Physics (physics.ao-ph); Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP)
Cite as: arXiv:1909.12717 [physics.ao-ph] (or arXiv:1909.12717v1 [physics.ao-ph] for this version)
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From: Robert Graham [view email]
[v1] Fri, 27 Sep 2024 14:41:26 UTC (1,043 KB)
