Una nueva red de observación podría ser clave para comprender los mecanismos del cambio climático
El ambicioso proyecto financiado con fondos europeos ARISE2 incorpora y amplia las actuales estaciones de vigilancia infrasónica y de la luminiscencia atmosférica, así como satélites, radares y lidars para mejorar la modelización de la actividad que tiene lugar en la mesosfera. Al estar situada por encima de los globos sonda y por debajo de los satélites, no ha sido fácil hacer mediciones en la mesosfera, que incluye la troposfera (desde el suelo hasta una altura de 6 a 10 kilómetros) y la ionosfera (a partir de 75 a 1 000 kilómetros por encima de la Tierra). «En el pasado no se comprendía muy bien la estratosfera. Se decía que se trataba de una zona tranquila y fría en la que no pasaba nada», afirma la Dra. Elisabeth Blanc, coordinadora del proyecto y directora de investigaciones de la Comisión de energía atómica y energías alternativas (CEA) francesa, en París. Gracias a ARISE y la mejora de las observaciones de los procesos que tienen lugar en la mesosfera, «ahora sabemos que se trata de una capa muy importante». «El principal objetivo era medir la dinámica de la atmósfera, es decir todo lo que se movía, utilizando escalas temporales, por debajo de los segundos hasta las décadas, y espaciales, desde locales hasta mundiales, muy amplias», explica la doctora. Estas mediciones incluyen ondas gravitatorias y ondas planetarias, mareas solares, perturbaciones relacionadas con las tormentas (desde un rayo común hasta las corrientes de convección), ondas de montaña, calentamiento estratosférico y otros fenómenos como erupciones volcánicas y meteoritos. «Hasta ahora, ningún proyecto estaba estudiando esto», señala la doctora. Red múltiple de luminiscencia atmosférica, lidar e infrasonido El proyecto utiliza el sistema internacional de vigilancia infrasónica desarrollado para verificar el Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (TPCEN), una red mundial con unas cincuenta estaciones operativas actualmente. «Cuando esté completo, el sistema contará con sesenta estaciones y es perfecto para la observación, podemos ver todo lo que ocurre en la atmósfera», agrega la Dra. Blanc. Las miniredes del sistema TPCEN permiten medir la dirección de llegada de las perturbaciones atmosféricas e, incluso, el ángulo de elevación, lo cual antes no era posible. ARISE2 también se incorpora a las estaciones infrasónicas nacionales de Europa, las estaciones lidar (sistema de detección y localización por ondas luminosas) de la Red Internacional para la Detección del Cambio en la Composición Atmosférica que mide la dinámica estratosférica, el Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research y las estaciones con varios instrumentos de Trondheim (Noruega) y Kiruna (Suecia), que no habían participado anteriormente en el primer proyecto ARISE (2012-2014). Se instalaron instrumentos adicionales como miniredes infrasónicas, radares, radiómetros eólicos y receptores acústicos ionosféricos en lidars del Observatorio de Haute-Provence (Francia) para las latitudes medias y en el Maïdo (la isla de La Reunión, en el trópico) para ampliar la cobertura. «Las mediciones de alta resolución procedentes de esta infraestructura revelaron diferencias significativas entre las observaciones y los modelos, especialmente durante episodios de perturbación estratosférica y actividad de las ondas», señala la Dra. Blanc. La suma de los datos mejorados conducirá a una nueva generación de modelos climáticos y de previsión meteorológica de toda la atmósfera. Ampliar los tiempos de observación Actualmente, veinticuatro conjuntos de datos basados en trece tecnologías de observación atmosférica diferentes están disponibles a través del portal de ARISE. Sin embargo, el proyecto también ha ampliado los tiempos de observación. Por ejemplo, dos idars escandinavos asociados a un radar de meteoritos proporcionaron mediciones nocturnas y diurnas de alta resolución del viento y la temperatura, a una altitud de 20 a 100 kilómetros, durante un periodo ininterrumpido. Además, se creó una nueva base de datos sobre el calentamiento estratosférico repentino. Estos increíbles procesos tienen lugar cuando el vórtice polar retrocede o se debilita de manera repentina. Además, se ha descubierto que tienen repercusiones importantes sobre las temperaturas invernales del hemisferio norte. En 2016, durante uno de estos fenómenos, en comparación con los modelos, las diferencias de temperatura observadas en la estratosfera fueron de hasta 40 grados Kelvin. «¡Es enorme! Antes no lo sabíamos», afirma la Dra. Blanc.
Palabras clave
ARISE, ARISE2, cambio climático, clima, modelización del clima, atmósfera, viento, lidar, estratosfera, ionosfera, troposfera, ondas gravitatorias, ondas planetarias
