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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A7 - Disrupciones de Circulación Estratosférica
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4873
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Ondas de Rossby y desaceleración del vórtice
Describe el forzamiento troposférico que inicia la disrupción estratosférica.
Grupo 2: Grupo 2: Calentamiento súbito estratosférico
Representa la pérdida de cohesión del vórtice, descenso polar y calentamiento adiabático.
Grupo 3: Grupo 3: Respuesta troposférica retardada
Conecta el evento estratosférico con AO/NAO negativas e irrupciones de aire ártico.
Grupo 4: Grupo 4: Umbral térmico y nubes estratosféricas polares
Representa la formación de PSC cuando el vórtice polar alcanza temperaturas muy bajas.
Grupo 5: Grupo 5: Activación halógena sobre PSC
Describe la activación superficial de cloro y bromo disponible en la estratosfera.
Grupo 6: Grupo 6: Destrucción fotoquímica de ozono
Conecta luz solar primaveral y halógenos activados con destrucción catalítica de ozono.
Grupo 7: Grupo 7: Interrupción de la pérdida de ozono por SSW
Representa cómo el calentamiento disuelve PSC y limita la activación halógena y la pérdida estacional de ozono.
ID:1776
Grupo 1: Grupo 1: Ondas de Rossby y desaceleración del vórtice
Descripción
Describe el forzamiento troposférico que inicia la disrupción estratosférica.
Pregunta clave: ¿Cómo las ondas de Rossby desaceleran el vórtice polar estratosférico?
Describe el forzamiento troposférico que inicia la disrupción estratosférica. Lo que desencadena el calentamiento súbito estratosférico es la propagación vertical de ondas de Rossby amplificadas que suben desde la troposfera: cuando esas ondas de Rossby alcanzan el vórtice polar estratosférico, depositan en la estratosfera el momento angular que traían, y ese depósito de momento angular decelera al vórtice polar estratosférico. Así, un mismo evento —el calentamiento súbito estratosférico, desencadenado por ondas de Rossby que decelera al vórtice polar estratosférico y calienta el aire polar por compresión adiabática— se ramifica en dos consecuencias muy distintas: semanas después, empuja a la Oscilación Ártica y a la Oscilación del Atlántico Norte hacia su fase negativa y favorece las irrupciones de aire ártico sobre Europa y Norteamérica; y, en la misma estratosfera donde se originó, puede frenar la destrucción de ozono al disolver las nubes que la hacían posible. Cuando la temperatura del vórtice polar estratosférico desciende hasta unos ochenta grados bajo cero, se forman nubes estratosféricas polares; en la superficie de esas nubes, reacciones químicas que solo ocurren sobre una superficie sólida activan el cloro liberado por los clorofluorocarbonos y activan también el bromo presente en la estratosfera.
ID:2835
Grupo 2: Grupo 2: Calentamiento súbito estratosférico
Descripción
Representa la pérdida de cohesión del vórtice, descenso polar y calentamiento adiabático.
Pregunta clave: ¿Cómo la desaceleración produce un calentamiento súbito estratosférico?
Representa la pérdida de cohesión del vórtice, descenso polar y calentamiento adiabático. Esa desaceleración del vórtice reduce el efecto centrífugo que normalmente lo mantiene cohesionado, y es precisamente esa pérdida del efecto centrífugo la que permite que el aire polar descienda y se caliente por compresión adiabática, produciendo el aumento de temperatura con el que empieza el calentamiento súbito estratosférico. Así, un mismo evento —el calentamiento súbito estratosférico, desencadenado por ondas de Rossby que decelera al vórtice polar estratosférico y calienta el aire polar por compresión adiabática— se ramifica en dos consecuencias muy distintas: semanas después, empuja a la Oscilación Ártica y a la Oscilación del Atlántico Norte hacia su fase negativa y favorece las irrupciones de aire ártico sobre Europa y Norteamérica; y, en la misma estratosfera donde se originó, puede frenar la destrucción de ozono al disolver las nubes que la hacían posible. Cuando ese calentamiento es lo bastante intenso, el vórtice polar estratosférico se debilita hasta el punto en que el viento que normalmente sopla alrededor del polo se invierte por completo —lo que se conoce como un calentamiento súbito estratosférico mayor— o incluso se divide en dos centros de circulación separados.
ID:2836
Grupo 3: Grupo 3: Respuesta troposférica retardada
Descripción
Conecta el evento estratosférico con AO/NAO negativas e irrupciones de aire ártico.
Pregunta clave: ¿Cómo se transmite el SSW hacia el tiempo de superficie?
Conecta el evento estratosférico con AO/NAO negativas e irrupciones de aire ártico. Así, un mismo evento —el calentamiento súbito estratosférico, desencadenado por ondas de Rossby que decelera al vórtice polar estratosférico y calienta el aire polar por compresión adiabática— se ramifica en dos consecuencias muy distintas: semanas después, empuja a la Oscilación Ártica y a la Oscilación del Atlántico Norte hacia su fase negativa y favorece las irrupciones de aire ártico sobre Europa y Norteamérica; y, en la misma estratosfera donde se originó, puede frenar la destrucción de ozono al disolver las nubes que la hacían posible. Entre dos y seis semanas después de ocurrido el calentamiento súbito estratosférico, la troposfera responde: la Oscilación Ártica y la Oscilación del Atlántico Norte se vuelven negativas, y esa fase negativa aumenta la probabilidad de que el aire ártico irrumpa hacia Europa y Norteamérica.
ID:2837
Grupo 4: Grupo 4: Umbral térmico y nubes estratosféricas polares
Descripción
Representa la formación de PSC cuando el vórtice polar alcanza temperaturas muy bajas.
Pregunta clave: ¿Cuándo se forman nubes estratosféricas polares?
Representa la formación de PSC cuando el vórtice polar alcanza temperaturas muy bajas. Cuando la temperatura del vórtice polar estratosférico desciende hasta unos ochenta grados bajo cero, se forman nubes estratosféricas polares; en la superficie de esas nubes, reacciones químicas que solo ocurren sobre una superficie sólida activan el cloro liberado por los clorofluorocarbonos y activan también el bromo presente en la estratosfera. El propio calentamiento súbito estratosférico puede interrumpir este proceso de destrucción de ozono: al calentar la estratosfera polar, el calentamiento súbito estratosférico disuelve las nubes estratosféricas polares antes de que las reacciones químicas en su superficie alcancen a activar todo el cloro y el bromo disponibles, dejando una menor destrucción de ozono en esa temporada. La temperatura del vórtice polar estratosférico no solo determina la fuerza del calentamiento súbito estratosférico; también controla, de manera independiente, la destrucción de ozono estratosférico que ocurre en el invierno y la primavera polares.
ID:2838
Grupo 5: Grupo 5: Activación halógena sobre PSC
Descripción
Describe la activación superficial de cloro y bromo disponible en la estratosfera.
Pregunta clave: ¿Cómo las PSC activan cloro y bromo?
Describe la activación superficial de cloro y bromo disponible en la estratosfera. Cuando la temperatura del vórtice polar estratosférico desciende hasta unos ochenta grados bajo cero, se forman nubes estratosféricas polares; en la superficie de esas nubes, reacciones químicas que solo ocurren sobre una superficie sólida activan el cloro liberado por los clorofluorocarbonos y activan también el bromo presente en la estratosfera. El propio calentamiento súbito estratosférico puede interrumpir este proceso de destrucción de ozono: al calentar la estratosfera polar, el calentamiento súbito estratosférico disuelve las nubes estratosféricas polares antes de que las reacciones químicas en su superficie alcancen a activar todo el cloro y el bromo disponibles, dejando una menor destrucción de ozono en esa temporada. Cuando llega la luz solar de la primavera polar, ese cloro y ese bromo activados catalizan la destrucción masiva del ozono, dando origen al agujero de ozono antártico.
ID:2839
Grupo 6: Grupo 6: Destrucción fotoquímica de ozono
Descripción
Conecta luz solar primaveral y halógenos activados con destrucción catalítica de ozono.
Pregunta clave: ¿Cómo los halógenos activados destruyen ozono?
Conecta luz solar primaveral y halógenos activados con destrucción catalítica de ozono. Cuando llega la luz solar de la primavera polar, ese cloro y ese bromo activados catalizan la destrucción masiva del ozono, dando origen al agujero de ozono antártico. La temperatura del vórtice polar estratosférico no solo determina la fuerza del calentamiento súbito estratosférico; también controla, de manera independiente, la destrucción de ozono estratosférico que ocurre en el invierno y la primavera polares. El propio calentamiento súbito estratosférico puede interrumpir este proceso de destrucción de ozono: al calentar la estratosfera polar, el calentamiento súbito estratosférico disuelve las nubes estratosféricas polares antes de que las reacciones químicas en su superficie alcancen a activar todo el cloro y el bromo disponibles, dejando una menor destrucción de ozono en esa temporada.
ID:2840
Grupo 7: Grupo 7: Interrupción de la pérdida de ozono por SSW
Descripción
Representa cómo el calentamiento disuelve PSC y limita la activación halógena y la pérdida estacional de ozono.
Pregunta clave: ¿Cómo puede un SSW interrumpir la destrucción de ozono?
Representa cómo el calentamiento disuelve PSC y limita la activación halógena y la pérdida estacional de ozono. El propio calentamiento súbito estratosférico puede interrumpir este proceso de destrucción de ozono: al calentar la estratosfera polar, el calentamiento súbito estratosférico disuelve las nubes estratosféricas polares antes de que las reacciones químicas en su superficie alcancen a activar todo el cloro y el bromo disponibles, dejando una menor destrucción de ozono en esa temporada. Cuando la temperatura del vórtice polar estratosférico desciende hasta unos ochenta grados bajo cero, se forman nubes estratosféricas polares; en la superficie de esas nubes, reacciones químicas que solo ocurren sobre una superficie sólida activan el cloro liberado por los clorofluorocarbonos y activan también el bromo presente en la estratosfera. Así, un mismo evento —el calentamiento súbito estratosférico, desencadenado por ondas de Rossby que decelera al vórtice polar estratosférico y calienta el aire polar por compresión adiabática— se ramifica en dos consecuencias muy distintas: semanas después, empuja a la Oscilación Ártica y a la Oscilación del Atlántico Norte hacia su fase negativa y favorece las irrupciones de aire ártico sobre Europa y Norteamérica; y, en la misma estratosfera donde se originó, puede frenar la destrucción de ozono al disolver las nubes que la hacían posible.
ID:2841