Impacto de los halógenos tipo VSL sobre el ozono y la capacidad oxidativa atmosférica

Impact of VSL halogens on stratospheric ozone and the oxidative capacity of the atmosphere

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Director: Fernandez, Rafael Pedro Unidad académica: Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Proyecto de: SIIP UNCuyo06/M111 Duración del proyecto: 2019-2021 Integrantes del equipo: Moyano, Luis Gregorio Co-director/a Lopez Noreña, Ana Isabel Tesista de posgrado Barrera, Javier Alejandro Becario/a Saiz-López, Alfonso Investigador/a Bolaño Ortiz, Tomás Rafael Colaborador/a Maldonado, Pablo Alexis Estudiante de grado

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Resumen:

Si bien el estudio de la química de los halógenos se ha concentrado históricamente en su impacto sobre el ozono estratosférico, la química de las sustancias naturales halocarbonadas de tiempo de vida corto (VSL, very-short lived) puede afectar, además de la estratósfera, la química troposférica. El presente plan tiene como objetivo general realizar un estudio detallado sobre el impacto que poseen las especies halogenadas tipo VSL sobre la capacidad oxidativa y los niveles de ozono en distintas regiones del planeta. Para ello se utilizará un modelo global de Química-Clima de última generación (CAM-Chem) y un modelo regional de transporte (WRF-Chem), los cuales permitirán obtener tanto la distribución espacio-temporal de las especies químicas en tiempo presente así como seguir su evolución climática bajo diferentes escenarios de emisión. Para ello se realizarán estudios de sensibilidad de los principales procesos de emisión, deposición, reciclado (homogéneo y heterogéneo) y reactividad química que poseen los mecanismos químicos de especies halogenadas incluidos en los modelos, adaptándolos para mejorar su tratamiento y complejidad. En particular, se prevé cuantificar el impacto que poseen las especies tipo VSL sobre la capacidad oxidativa de la capa límite planetaria, la tropósfera media y la baja estratósfera, en comparación con los impactos dominantes que produce el radical OH. De gran importancia será determinar la variabilidad regional (trópicos, latitudes medias, regiones polares) y estacional (primavera, verano, otoño e invierno) de dichos impactos atmosféricos. Asimismo, se determinará la contribución de las distintas familias de halógenos (cloro, bromo y iodo) sobre las velocidades de destrucción de ozono troposférico, distinguiendo su componente natural y antropogénica. El desarrollo del presente proyecto permitirá discernir entre el impacto atmosférico que poseen las sustancias biogénicas en comparación con las emisiones producidas por el hombre, determinando cuantitativamente cuál es la línea de base natural del planeta en el control de los procesos oxidativos y de destrucción catalítica existentes en la atmósfera. Sólo cuando se conozca esta línea de base se podrá determinar cuan grande es la perturbación que generan las actividades humanas sobre la calidad de aire del planeta.

Resumen en otro/s idioma/s:

Even though atmospheric halogen chemistry studies had historically focused on the impact of Long-Lived (LL) halocarbons on stratospheric ozone, very short-lived (VSL) halocarbon chemistry strongly impact, in addition, on the tropospheric ozone budget. The present project aims at performing a detailed study focused on the spatial and altitude distribution of the natural VSL impact on the oxidative capacity of the atmosphere. We will use the state-of-the art CAM-Chem Chemistry-Climate Model, as well as the widely used WRF-Chem Chemical Transport Model, to perform a set of sensitivity simulations oriented to determine the halogenated VSL burden in the Earth during the past, present and future times, following different Reactive Concentration Pathways. In particular we will quantify the relative impact of VSL chemistry on the oxidative capacity of the Planetary and Marine Boundary Layer, the Free Troposphere and Lowermost Stratosphere, comparing the natural halogen impact respect to the dominant catalytic cycles driven by the OH radical. We will focus on obtaining the regional (tropics, mid-latitudes, polar regions) and seasonal (winter, spring, summer and fall) variability of VSL atmospheric impacts, distinguishing the independent contribution from each of the chlorine, bromine and iodine families. Finally, we will perform on/off experiments oriented to split the natural background contribution of biogenic VSL to the dominant anthropogenic impact of halogen chemistry in the atmosphere.

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Disciplinas:
Ciencias ambientales - Química

Descriptores:
CIENCIAS AMBIENTALES - QUÍMICA AMBIENTAL - CALIDAD DEL AIRE - CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Palabras clave:
Interacción química-clima