Caracterización a largo plazo de la estructura vertical de la Capa de Aire Sahariana sobre las Islas Canarias usando perfiles lidar y de radiosondeos: implicaciones sobre procesos radiativos y de formación nubosa sobre el Atlántico Norte subtropical, artículo científico publicado en ACP

Cada año, intrusiones de polvo africano a gran escala pasan con frecuencia sobre las Islas Canarias (España). En este artículo se describe la evolución estacional de la extinción de aerosoles atmosféricos y los perfiles verticales meteorológicos en Tenerife durante el período 2007-2018 utilizando observaciones a largo plazo de un lidar micropulsado (MPL-3) y radiosondeos. Estas mediciones se utilizan para categorizar los diferentes patrones de transporte de polvo sobre el Atlántico Norte subtropical con el fin de, por primera vez, poder describir de manera sólida la distribución vertical del polvo en la Capa de Aire del Sahara (SAL de sus siglas en inglés) sobre esta región.

Estos autores han encontrado que, bajo presencia de polvo en verano (escenario denominado Summer-SAL por sus siglas en inglés), la SAL aparece como una capa bien estratificada que afecta fuertemente tanto a la Capa Límite Marina (MBL por sus siglas en inglés) como a la troposfera libre (Fig. 1a). En términos de humedad, la SAL se encuentra relativamente seca en sus niveles más bajos pero más húmeda en sus niveles más altos en comparación con las condiciones de troposfera libre limpia. El coeficiente de extinción (α) alcanza su punto máximo en ∼ 2.5 km, pero se puede observar polvo hasta ∼ 6.0 km. Esta altitud se ha definido como el tope de SAL o STI (inversión de temperatura de la SAL), según la inversión de temperatura obtenida a partir de los sondeos termodinámicos. Las intrusiones de polvo invernal sobre la región subtropical del Atlántico Norte oriental (escenario Winter-SAL) aparecen como una capa de polvo confinada, comprimida en los primeros 2 km de altura (Fig. 1b). Las características más significativas de esta capa en invierno son la anomalía seca observada en los niveles inferiores, el pico de α en ∼ 1.3 km de altura y la STI observada en 2.3 km. Se encontraron condiciones de FT limpias por encima de este nivel.

Figura 1. Perfiles de extinción Lidar (a 523 nm) (media y mediana) y perfiles verticales (mediana) de temperatura (T), temperatura potencial (θ), temperatura potencial equivalente (θ_e) y proporción de mezcla de vapor de agua (r) para los escenarios saharianos en (a) verano y (b) invierno. El campo 2D de perfiles de viento con flechas (dirección del viento) y magnitud en m s⁻¹ (barra de color) también se presentan a la derecha.

El impacto radiativo de la SAL en verano (escenario Summer-SAL) también ha sido estudiado por estos autores. Sus hallazgos han revelado que tanto el polvo como el vapor de agua juegan un papel importante en el balance radiativo. Se observó un calentamiento radiativo dominante de onda corta (OC) inducido por el polvo en verano por debajo del pico de polvo, pero el efecto combinado del polvo y el vapor de agua apareció como un calentamiento neto de OC dentro de la SAL, así como una fuerte anomalía fría debido al enfriamiento adiabático de onda larga cerca del tope del SAL. En el caso de la SAL en invierno (escenario Winter-SAL), tanto el polvo como el vapor de agua atmosférico juegan un papel importante en el calentamiento de la columna atmosférica. Es el caso del calentamiento de OC dentro del SAL (máximo cerca del pico de razón de mezcla de vapor de agua), la anomalía seca en los niveles inferiores y el enfriamiento neto a partir de la altura de la inversión de temperatura.

Finalmente, la mayor ocurrencia de nubes medias moderadamente sobre-enfriadas encontrada cerca de la parte superior de la SAL (5-7 km) en verano podría indicar un posible impacto del polvo mineral sobre los procesos de nucleación heterogéneos de hielo.

Para obtener más detalles sobre este trabajo consulte: Barreto, Á., Cuevas, E., García, R. D., Carrillo, J., Prospero, J. M., Ilić, L., Basart, S., Berjón, A. J., Marrero, C. L., Hernández, Y., Bustos, J. J., Ničković, S., and Yela, M.: Long-term characterisation of the vertical structure of the Saharan Air Layer over the Canary Islands using lidar and radiosonde profiles: implications for radiative and cloud processes over the subtropical Atlantic Ocean, Atmos. Chem. Phys., 22, 739–763, https://doi.org/10.5194/acp-22-739-2022, 2022.

Enlace: https://acp.copernicus.org/articles/22/739/2022/