Determinación de la vida atmosférica y el potencial de calentamiento global del hexafluoruro de azufre utilizando un modelo tridimensional

Resumen. Hemos utilizado el Modelo Climático de la Comunidad de la Atmósfera Total (WACCM), con un tratamiento actualizado de los procesos de pérdida, para determinar la vida atmosférica del hexafluoruro de azufre (SF6). El modelo incluye los siguientes procesos de eliminación de SF6: fotólisis, captura de electrones y reacción con átomos metálicos mesosféricos. El modelo de Química Iónica de Sodankylä (SIC) se incorpora a la versión estándar de WACCM para producir una nueva versión con una química iónica de la región D detallada con iones en clúster y iones negativos. Esto se utiliza para determinar un factor de escala dependiente de la latitud y la altitud para la densidad electrónica en el WACCM estándar con el fin de llevar a cabo simulaciones de SF6 a lo largo de varios años. El modelo da una vida media de SF6 sobre un ciclo solar de 11 años (τ) de 1278 años (con un rango de 1120 a 1475 años), que es mucho más corta que el valor actualmente ampliamente utilizado de 3200 años, debido a la mayor contribución (97,4 %) de la densidad electrónica modelada a la pérdida atmosférica total. La pérdida de SF6 por reacción con átomos metálicos mesosféricos (Na y K) es demasiado lenta para afectar a la vida útil. Investigamos cómo esta vida atmosférica más corta impacta el uso de SF6 para derivar la edad estratosférica del aire. La edad del aire derivada de este trazador de SF6 de vida más corta es más larga en un 9 % en latitudes polares a 20 km en comparación con un trazador de SF6 pasivo. También presentamos mediciones de laboratorio del espectro infrarrojo de SF6 y encontramos buena concordancia con estudios previos. Calculamos las forzamientos y eficiencias radiativas resultantes que son, en promedio, muy similares a las reportadas anteriormente. Nuestros valores para los potenciales de calentamiento global a 20, 100 y 500 años son 18 000, 23 800 y 31 300, respectivamente.