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Resumen:
La enorme erupción volcánica de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HT-HH) el 15 de enero de 2022 liberó una cantidad sin precedentes de material volcánico en la estratosfera, provocando importantes perturbaciones en su química y dinámica. Para comprender estos efectos, empleamos un modelo numérico integral que simula la evolución tanto de la composición como de la circulación atmosférica. Nuestras simulaciones de modelos se inicializan con condiciones realistas antes de la erupción y se extienden durante varios meses después, lo que nos permite investigar los impactos de la erupción a corto y mediano plazo.
Los hallazgos clave de nuestro estudio incluyen:
1. Formación rápida de la capa de aerosol estratosférica: La erupción HT-HH inyectó una gran masa de dióxido de azufre (SO2) en la estratosfera, que rápidamente se convirtió en aerosoles de sulfato. Estos aerosoles formaron una densa capa a altitudes de entre 15 y 30 kilómetros, dispersando y absorbiendo eficazmente la radiación solar. Como resultado, la estratosfera experimentó un enfriamiento significativo en los trópicos, con descensos de temperatura de hasta varios grados Celsius en las semanas posteriores a la erupción.
2. Cambios en la composición atmosférica: Además de aerosoles de dióxido de azufre y sulfato, la erupción también liberó otros gases volcánicos y partículas de ceniza a la estratosfera. Estas sustancias modificaron las concentraciones de gases traza como el ozono (O3), el vapor de agua (H2O) y el dióxido de nitrógeno (NO2). La mayor carga de aerosoles y los cambios en la composición tienen implicaciones para el forzamiento radiativo y la química del ozono en la estratosfera.
3. Impactos en la dinámica estratosférica: El efecto combinado del calentamiento de los aerosoles y el forzamiento radiativo de la nube volcánica perturbó la circulación estratosférica. Estas perturbaciones se manifestaron como alteraciones en los patrones del viento, los gradientes de temperatura y la actividad de las olas. En particular, la perturbación de las ondas a escala planetaria provocó cambios en el transporte de los componentes atmosféricos, lo que potencialmente influyó en su distribución y vida útil.
4. Transporte y Dispersión de Aerosoles Volcánicos: Nuestras simulaciones de modelos rastrean el transporte y la dispersión de aerosoles volcánicos a lo largo del tiempo. Los aerosoles se propagan zonalmente por todo el mundo en unas pocas semanas, formando una capa casi uniforme en los trópicos. Sin embargo, la distribución espacial de los aerosoles varía en latitudes más altas debido a interacciones con los patrones de circulación atmosférica. La evolución simulada de aerosoles se alinea bien con las observaciones satelitales y las mediciones de instrumentos terrestres.
En general, nuestro estudio proporciona un análisis detallado de los efectos de la erupción volcánica HT-HH de 2022 en la química y la dinámica estratosférica, lo que ayuda a avanzar en nuestra comprensión de los impactos volcánicos en la atmósfera terrestre. Los hallazgos contribuyen a la capacidad de la comunidad científica para predecir y mitigar las posibles consecuencias de futuras erupciones volcánicas.
