El SMN en la campaña SouthTRAC. Parte II: Actividades científicas y apoyo en la campaña

Abstract

Desarrollada durante los meses de Septiembre y Noviembre del año 2019, la campaña SouthTRAC realizó vuelos en las regiones subpolares australes con el objetivo de estudiar la dinámica, transporte y química de la UTLS (Upper Troposphere - Lower Stratosphere o Alta Tropósfera - Baja Estratósfera por sus siglas en inglés), utilizando la aeronave denominada HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft). El Dr. Godoy, el Lic. Rivaben y la Dra. Rodriguez Imazio, científicos asociados de SouthTRAC, constituyeron la participación del SMN en esta campaña internacional, la cual constó de diversas mediciones de alta resolución, remotas e in situ, de la atmósfera para latitudes altas del hemisferio sur. Los detalles técnicos de esta campaña fueron descritos por Rivabén y otros (2020). En esta segunda parte, se detallan las tareas específicas desarrolladas por los investigadores del SMN, como también así el enfoque científico y el trabajo en marcha y a futuro con los datos provenientes de dicha campaña. En particular, se hizo una revisión sinóptica de un evento de turbulencia en aire claro (CAT) durante el vuelo ST25 utilizando datos de reanálisis del ERA5 (ECMWF), del modelo de pronóstico GFS (NCEP) y mediciones de una radiosonda lanzada desde la estación de Marambio a las 17:45 UTC. Una baja polar bien definida se ubicó al oeste de la Península Antártica sobre el mar de Bellingshausen en la mañana del 12 de noviembre. Al norte de la misma, se observó una pequeña y profunda perturbación a un nivel de 300 hPa de rápido desplazamiento hacia el noroeste de la península antártica, la circulación en niveles bajos favoreció una advección de aire frío sobre el Mar de Bellingshausen y una intrusión de aire estratosférico entre niveles de 450 hPa y 300 hPa cerca de 62ºS-60°O. Estas condiciones favorecieron a su vez una fuerte frontogénesis de nivel superior, asociada a la inversión de la tropopausa en esa región. El parámetros frontal térmico estimado por los modelos indica fuertes gradientes de temperatura para niveles entre 200-350 hPa. Los índices de turbulencia ElrodTI1, ElrodTI2, y Brown indican condiciones de turbulencia moderadas a severas entre 300 hPa y 250 hPa. Los datos de las radiosondas de la estación de Marambio muestran una fuerte inversión de temperatura con una amplitud de 4 K entre 250 hPa y 200 hPa, para tiempos cercanos a la ocurrencia crítica del patrón sinóptico. Esta situación es consistente con el plegamiento de la tropopausa y el intercambio de gases traza, y se espera poder realizar una comparación detallada con datos de la campaña SouthTRAC.

Developed during September and November of 2019, the SouthTRAC campaign carried out flights in the southern subpolar regions with the aim of studying the dynamics, transport and chemistry of the UTLS (Upper Troposphere - Lower Stratosphere), using the aircraft HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft). Dr. Godoy, Lic. Rivaben and Dr. Rodríguez Imazio, associate scientists of SouthTRAC, constituted the participation of SMN in this international campaign, which implied various high resolution measurements, remote and in situ, of the atmosphere for high latitudes at the southern hemisphere. The technical details of this campaign were described by Rivabén et al. (2020). In this second part, the specific tasks carried out by the SMN researchers are detailed, as well as the scientific approach and the work in progress with the data obtained during the campaign. In particular, A synoptic review of a Clear-Air Turbulence (CAT) event during ST25 flight was analysed using ERA5 reanalysis (ECMWF), GFS forecast model (NCEP), and measurements from a radiosonde launched from Marambio station at 17:45 UTC. A strong and well-defined polar low was located at West of the Antarctic Peninsula over the BellingshausenSea in the morning of 12 November. At the north of the polar low, a small and deep perturbation at 300 hPa level moved quickly towards the north-west of the Antarctic peninsula favouring a cold air advection at low levels over Bellingshausen Sea and a stratospheric air intrusion between 450 hPa and 300 hPa levels near 62ºS-60°W. These conditions favoured a strong upper level frontogenesis, associated with a tropopause folding in that region. Strong temperature gradients and high Thermal Front Parameter (TFP) were observed in the NWP model at 200-350 hPa. Ellrod Turbulent Index (1 and 2) and Brown Index indicate moderate to severe turbulence conditions between 300 hPa and 250hPa. Radiosondes data from Marambio station show a sharp temperature inversion with an amplitude of 4 K between 250 hPa and 200 hPa, for times close to the critical occurrence of the synoptic pattern. This situation is consistent with tropopause folding and exchange of tracer gases, and it is expected to be confirmed and further investigated using high resolution data from the SouthTRAC campaign