Transporte Atmosférico a Gran Escala en Simulaciones de Repetición de GEOS

Resumen Los modelos de transporte químico offline (CTMs) se han utilizado tradicionalmente para realizar estudios de química atmosférica en un entorno dinámico fijo. Una alternativa al uso de CTMs es restringir el flujo en un modelo de circulación general utilizando vientos de análisis meteorológicos. El enfoque de "repetición" del Sistema de Observación de la Tierra de Goddard (GEOS) implica leer campos analizados cada 6 horas y recomputar los incrementos de análisis, que se aplican como una forzada a la meteorología en cada paso de tiempo del modelo. A diferencia de los CTMs, todos los procesos a escala subred se recalculan en línea para que sean consistentes con los campos de análisis a gran escala, similar en espíritu a las simulaciones "nudged", en las que la meteorología en línea se relaja hacia el análisis. Aquí comparamos el transporte de trazadores idealizados en diferentes simulaciones de repetición restringidas con campos meteorológicos tomados de la Análisis Retroactivo de la Era Moderna para la Investigación y Aplicaciones, Versión 2 (MERRA-2). Mostramos que hay diferencias sustanciales en su transporte estratosférico a gran escala, dependiendo de si se utilizan campos de análisis o campos asimilados. Las simulaciones de repetición restringidas con los campos de análisis instantáneos producen valores de edad media estratosférica que son hasta un 30% demasiado jóvenes en relación con las observaciones; en comparación, las simulaciones restringidas con los campos asimilados de promedio temporal producen un transporte estratosférico más creíble. Nuestro estudio indica que se debe tener cuidado para configurar correctamente el modelo cuando se utiliza la técnica de repetición para simular la composición estratosférica.