Monitoramento da coluna total de ozônio e a ocorrência de eventos de influência do buraco de ozônio antártico sobre o sul do Brasil

• Main Author: Peres, Lucas Vaz
• Other Authors: Pinheiro, Damaris Kirsch
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2018
• Subjects: Espectrofotômetro Brewer; Influência do Buraco de Ozônio Antártico; Dinâmica da estratosfera; Modelagem atmosférica; Brewer Spectrophotometer; Influence of Antarctic Ozone Hole; Stratosphere dynamics; Atmospheric modeling; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/12621

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === The present PhD thesis analyzes the results obtained from the Total Ozone Column (TOC) monitoring conducted in the Southern Space Observatory - SSO (29.26 ° S, 53.48 °W and 488 m altitude) between 1992 and 2014 by three successive Brewer spectrophotometers (# 081, # 056 and # 167). First, the Brewer measurements were compared with TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) and OMI (Ozone Monitoring Instrument) satellites obtaining excellent agreement. In addition, was determined that the seasonal TOC variability is dominated by the annual cycle, with a minimum of ~ 260 DU in April and a maximum of ~ 295 DU in September. The Quasi-Biennial Oscillation (QBO) is the main mode of interannual variability being approximately in antiphase with the QBO index. Next, 58 events of the influence of the Antarctic Ozone Hole on the SSO station was identificate in the period between 2005 and 2014. This events occurred on average 5.8 ± 3.51 times per year, with a mean reduction of TOC by Brewer' of -7.04 ± 2.97% and by OMI of -7.66 ± 3.11 respectively. Analyzing the ozone profiles from AURA/MLS (Microwave Limb Sounder) satellite, the average isentropic level for maximum reduction is 644.68 ± 158.59 K, with a mean reduction of 15.39 ± 6.47%, being October the month of greatest occurrence (18 events). The events were separated into three categories: TOC intensity reduction, height of the ozone reduction lamina in AURA/MLS satellite and the dynamic characteristic of Polar Filament or Polar Tongue through the application of Dybal (Dynamical Barrier Localization) code in the potential vorticity (PV) fields from MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection) model. The events with a dynamic feature of Polar Tongue (20,68%) occurred more frequently in October, with medium intensity and in the medium stratosphere, while events of dynamic characteristic of Polar Filament (79,31%) occurred more frequently in September, also with medium intensity and in the medium stratosphere. === A presente Tese de Doutorado analisa os resultados obtidos a partir do monitoramento da Coluna Total de Ozônio (CTO) realizado no Observatório Espacial do Sul – OES (29,26 ° S, 53,48 ° e 488 m de altitude) entre 1992 e 2014 através de três sucessivos espectrofotômetros Brewer (# 081, # 056 e # 167). Primeiramente, as medidas dos Brewers foram comparadas com observações dos instrumentos de satélite TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) e OMI (Ozone Monitoring Instrument), obtendo elevados valores de R2 (0,88 e 0,93, respectivamente). Além disso, foi determinado que a variabilidade sazonal da CTO é dominada pelo ciclo anual, com um mínimo de ~260 DU em abril e um máximo de ~295 DU em setembro. A Oscilação Quasi-Bienal (QBO) é o principal modo de variabilidade interanual estando aproximadamente em antifase com o índice QBO. Em seguida é apresentada a identificação da ocorrência de 58 eventos de Influência do Buraco de Ozônio Antártico sobre a estação do OES no período entre 2005 e 2014, os quais ocorreram em média 5,8 ± 3,5 vezes por ano, com redução média da CTO de Brewer e OMI de -7,04±2,9% e 7,66±3,1 respectivamente. Analisando os perfis de ozônio do satélite AURA/MLS (Microwave Limb Sounder), observa-se que o nível isentrópico médio para a máxima redução é de 644,6±158,5 K com redução média de 15,3±6,4%, sendo outubro o mês de maior ocorrência (18 eventos). Os eventos foram separados em categorias: Intensidade da redução da CTO, altura da camada de redução no perfil do ozônio do satélite AURA/MLS e a característica dinâmica de Filamento Polar ou Língua Polar através da aplicação do código Dybal (Dynamical Barrier Localisation) nos campos de vorticidade potencial (PV) do modelo MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection). Os eventos com característica dinâmica de Lingua Polar (20,68%) ocorreram com mais frequência no mês de outubro, com intensidade média e na média estratosfera, enquanto que eventos de característica dinâmica de Filamento Polar (79,31%) ocorreram com mais frequência no mês de setembro, também com media intensidade e na média estratosfera.