Estimativa lagrangiana da troca de massa entre a estratosfera e a troposfera

As variações sazonais do fluxo de massa entre a estratosfera e a troposfera são investigadas utilizando uma estrutura lagrangiana. Trajetórias tridimensionais mensais são calculadas para 1996 e 1997 a partir dos dados assimilados do Escritório Meteorológico do Reino Unido. A troca de massa mostra quase as mesmas variações anuais que estudos eulerianos anteriores: (1) o fluxo líquido para baixo no hemisfério norte através da tropopausa extratropical apresenta um máximo primário no final da primavera e início do verão e um secundário no inverno, o que é consistente com medições observacionais; (2) o fluxo líquido para baixo no hemisfério sul apresenta um pico apenas no inverno; e (3) a troca de ar extratropical e tropical através do limite superior do mundo médio exibe uma variação anual pronunciada com um máximo no inverno e um mínimo no verão. A ocorrência do maior fluxo descendente sobre as bordas ocidentais do Pacífico e do Atlântico e próximo ao Mediterrâneo sugere que a dobra da tropopausa e as perturbações baroclínicas nas trilhas de tempestade de média latitude são o agente primário para a intrusão de ar estratosférico na troposfera. O transporte ascendente tropical ocorre em associação com os anticiclones de monção, e a maior injeção diabática na estratosfera tropical ocorre sobre os subtropical do hemisfério de verão, de acordo com a variação sazonal da circulação de Hadley. A comparação da estimativa de fluxo lagrangiano na superfície de 100 hPa com a estimativa pelo mecanismo de controle descendente usando a circulação meridional média residual mostra correspondência razoável.