Influencia en la atmósfera terrestre del ingreso de partículas con altas energías

Abstract

El objetivo de esta Tesis es examinar y posteriormente hacer un estudio de los efectos de la inyección de partículas de origen solar sobre la atmósfera media de la Tierra, estableciendo posibles mecanismos físicos y químicos involucrados. Para ello se estudian en primer término, los procesos químicos y dinámicos que determinan la distribución de las especies químicas en la atmosfera media. En particular se profundiza en la química del Ozono, de los óxidos de Nitrógeno, y del Hidrogeno impar, especies químicas profundamente afectadas por el ingreso de partículas de origen solar. A continuación se realiza un análisis de los procesos dinámicos y de transporte en la atmósfera media, proporcionando una descripción detallada de la meteorología dinámica, dirigida a la comprensión de los efectos de la dinámica atmosférica sobre los constituyentes químicos. Cuando las velocidades que se ven afectadas por los procesos dinámicos, son comparables a la velocidad de formación y destrucción de un compuesto químico, el transporte desempeña un papel importante en la distribución de un constituyente químico. Las fuentes de partículas energéticas de origen solar que precipitan en la atmosfera y el mecanismo de acoplamiento a la atmósfera neutra, se analizan en el capítulo 4. Se indican los efectos observados en la atmosfera por su causa, la interpretación de los fenómenos observados y de los resultados obtenidos por algunos autores. También se señalan las características de la región de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, una de las anomalías más destacadas del campo geomagnético, que ocupa actualmente la zona entre el sur de América y Sudáfrica, y su campo muestra una deriva hacia el oeste que permite la entrada de partículas de alta energía desde la magnetosfera. El conocimiento de los efectos de la inyección de partículas en la atmósfera de la Tierra constituye un gran aporte para el estudio de la Meteorología Espacial (Space Weather) y también del cambio climático. Los trabajos existentes ponen el énfasis en efectos sobre el hemisferio norte y en latitudes medias, y muy especialmente altas (latitudes mayores a los 60°). En este trabajo de tesis, se analizan los efectos sobre el contenido de ozono y en especies nitrogenadas sobre el hemisferio sur y en latitudes a partir de los 50°, luego de la ocurrencia de tormentas geomagnéticas intensas que tuvieron lugar durante el ciclo solar 23. También se realiza un análisis de los efectos sobre las especies químicas mencionadas en la zona de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, región donde el ingreso de electrones durante periodos geomagnéticamente perturbados, registra una marcada intensificación.

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