CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

La formación del ozono en la alta atmósfera ocurre a través de un proceso denominado recombinación química, el cual produce ozono vibracionalmente excitado, O3(v1v2v3). La eficiencia en la deposición de la energía interna en el baño térmico depende de la competencia entre los procesos de desactivación colisional y los de emisión de radiación desde el nivel O3(v1v2v3). Cuando los procesos colisionales no pueden mantener una distribución Boltzmann de las poblaciones vibracionales, la atmósfera adquiere condiciones de no‑Equilibrio Termodinámico Local (no‑ETL), y es necesario definir una temperatura vibracional (Tvib). La consideración de poblaciones de no‑ETL para el ozono es de suma importancia para modelar la emisión infrarroja de la atmósfera en las bandas a 9,6 y 4,8 mm, y de este modo realizar la recuperación de datos satelitales utilizando las medidas de irradiancia obtenidas con distintos espectroradiómetros, como es el caso del instrumento MIPAS a bordo del satélite ENVISAT. La importancia relativa de los distintos procesos y transiciones en la aparición de poblaciones de no‑ETL para los niveles vibracionales del ozono ha sido estudiada gracias al desarrollo de un nuevo modelo de no‑ETL, el cual considera el acoplamiento de todos los procesos químicos, colisionales y radiativos en los cuales participa el ozono. La contribución de cada proceso y transición que afecta la población de los niveles fundamentales O3(010), O3(001) y O3(100) ha sido cuantificada calculando la ley de velocidad para cada nivel en diferentes regiones de la atmósfera. Tanto las Tvib como la importancia relativa de cada transición para cada nivel son presentadas en función de la altura. Basado en estos perfiles, se presenta una explicación detallada de la cascada de relajación energética que sufre la molécula de ozono. Los resultados muestran que la aparición de poblaciones de no‑ETL para los niveles fundamentales no es producida por un directo desbalance entre la absorción y la emisión, sino que aparece como consecuencia del desequilibrio existente en ciertas transiciones colisionales debido a la sobrepoblación de los niveles O3(0v20). De este modo, la cascada de relajación ocurre principalmente transfiriendo energía desde los modos de estiramiento (n1 y n3) al modo de torsión (n2). La aparición del no‑ETL ocurre en una secuencia de 3 pasos: i) a los 65 km los tres niveles fundamentales se desvían en forma conjunta con el mismo valor de Tvib (233,5 K), ii) a los 70 km, la Tvib para el modo n2 se separa de la perteneciente a los modos de estiramiento; y iii) por encima de los 75 km aparecen diferencias entre los valores de Tvib para los modos n1 y n3.