Anomalías ionosféricas observadas el 15 de septiembre 2019 en América del Norte. Las anomalías se muestran para TEC (contenido total de electrones) y se expresan como porcentaje en comparación con los valores promedio de esta temporada. Un aumento del 50-80 por ciento en el TEC observado en el oeste de los Estados Unidos está relacionado con el calentamiento estratosférico repentino de la Antártida. Las áreas coloreadas muestran dónde se desplazan los niveles de TEC en América del Norte y Europa por la tarde; el rojo indica un aumento de hasta un 80 por ciento en comparación con los niveles normales de referencia, y el azul indica una disminución de hasta –40 por ciento en comparación con los niveles normales. Crédito:Goncharenko et al.
El clima es una ciencia complicada, más aún en altitudes muy elevadas, con una mezcla de plasma y partículas neutras.
En los calentamientos estratosféricos repentinos (SSW), grandes perturbaciones meteorológicas relacionadas con el vórtice polar en el que la temperatura de la estratosfera polar aumenta a medida que se ve afectada por los vientos alrededor del polo, el vórtice polar se debilita. Los SSW también tienen profundos efectos atmosféricos a grandes distancias, provocando cambios en el hemisferio opuesto a la ubicación del SSW original, cambios que se extienden hasta la termosfera superior y la ionosfera.
Un estudio publicado el 16 de julio en Cartas de investigación geofísica por Larisa Goncharenko del Observatorio Haystack del MIT y sus colegas examinan los efectos de un SSW antártico importante reciente en el hemisferio norte mediante el estudio de los cambios observados en la atmósfera superior en América del Norte y Europa.
En una anomalía causada por SSW, los cambios sobre el polo provocan cambios en el hemisferio opuesto. Este importante vínculo interhemisférico se identificó como cambios drásticos en altitudes superiores a 100 km, por ejemplo, en las mediciones del contenido total de electrones (TEC), así como en las variaciones en la O / N termosférica 2 proporción.
Los SSW son más frecuentes en el Ártico; estos causan TEC y otras anomalías relacionadas en el hemisferio sur, y por lo tanto se han hecho más observaciones sobre este vínculo. Dado que los SSW antárticos son menos comunes, hay menos oportunidades para estudiar sus efectos en el hemisferio norte. Sin embargo, la mayor densidad de lugares de observación de TEC en el hemisferio norte permite una medición precisa de estas anomalías de la atmósfera superior cuando ocurren.
En septiembre de 2019, un extremo El evento SSW que batió récords ocurrió en la Antártida. Goncharenko y sus colegas encontraron cambios significativos resultantes en la atmósfera superior en latitudes medias sobre el hemisferio norte después de este evento; hay más observaciones disponibles para esta región que en el hemisferio sur. Los cambios fueron notables no solo en la gravedad, sino también porque están limitados a un rango de longitud estrecho (20 a 40 grados), difieren entre América del Norte y Europa, y persistir durante mucho tiempo.
En la figura de arriba, las áreas rojas muestran dónde se desplazan los niveles de TEC en América del Norte y Europa por la tarde; el rojo indica un aumento de hasta un 80 por ciento en comparación con los niveles normales de referencia, y el azul indica una disminución de hasta –40 por ciento en comparación con los niveles normales. Este cambio de TEC persistió durante todo septiembre de 2019 en el oeste de Estados Unidos, pero duró poco en Europa, indicando diferentes mecanismos en juego.
Los autores sugieren que un cambio en los vientos termosféricos zonales (este-oeste) es una de las razones de la variación entre regiones. Otro factor son las diferencias en los ángulos de declinación magnética; en zonas con mayor declinación, los vientos zonales pueden transportar plasma de manera más eficiente a altitudes más altas o más bajas, que conduce a la acumulación o el agotamiento de la densidad del plasma.
Se necesitan más estudios para determinar la medida precisa en que estos factores afectan el vínculo entre los eventos estratosféricos polares y el espacio cercano a la Tierra en el hemisferio opuesto. Estos estudios siguen siendo un desafío, dada la relativa rareza de los SSW antárticos y la escasa disponibilidad de datos ionosféricos en el hemisferio sur.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.
