Measurement of light absorbing particles in the snow of the Huaytapallana glacier in the central Andes of Peru and their effect on albedo and radiative forcing

• C. Torres ^[3] ; L. Suárez ^[4] ; C. Schmitt ^[1] ; R. Estevan ^[5] ; D. Helmig ^[2]
  1. [1] National Center for Atmospheric Research

     National Center for Atmospheric Research

     Estados Unidos

     
  2. [2] Institute of Arctic and Alpine Research

     Institute of Arctic and Alpine Research

     Estados Unidos

     
  3. [3] Instituto Geofísico del Perú; Universidade Federal do Rio Grande
  4. [4] Instituto Geofísico del Perú
  5. [5] Universidade Federal do Rio Grande

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• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 51, Nº. 4, 2018
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Medición de las partículas absorbentes de luz en la nieve del glaciar Huaytapallana en los Andes centrales de Perú y su efecto sobre el albedo y el forzamiento radiativo
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  • español

    The impact of light absorbing particles (LAPs), i.e. black carbon (BC) and dust, in the cryosphere, is receiving increasing attention in the scientific community, because they may be contributing to the accelerating retreat of glaciers. The Huaytapallana mountain range in the central region of Peru is vulnerable to this effect; it has been estimated that its glacier surface has decreased by 56% in the last 27 years. In this study, we present first measurements of LAPs, in terms of effective black carbon (eBC), in the surface snow (0-2 cm deep) in the Huaytapallana glacier between November 2015 and October 2016. The eBC mass was obtained using the new thermo-optical Light Absorption Heating Method (LAHM). The average of eBC in the surface layer was 31.1 ± 22.2 ppb. Applying the Snow, Ice, and Aerosol Radiation (SNICAR) model we estimated a reduction in albedo from the eBC ranging from 0.6 to 5.0%. The radiative forcing (RF) of the eBC was calculated, to be on average 11.8±7.8 W mˉ². During winter and spring seasons, it further increased by 157% and 134%, respectively, relative to the mean. Therefore, the impact of the eBC is an important factor in the retreat of the glacier Huaytapallana and must be considered in the hydrological prediction models of water availability.

  • English

    El impacto de las partículas absorbentes de luz (PALs) como el carbono negro (CN) y el polvo en la criósfera está recibiendo creciente atención en la comunidad científica, debido a que estarían contribuyendo con el acelerado retroceso de los glaciares. La cordillera Huaytapallana en la región central del Perú, es vulnerable a este efecto, se ha estimado que su superficie glaciar disminuyó en 56% en los últimos 27 años. En este estudio, presentamos las primeras mediciones de las PALs, en términos de carbón negro efectivo (CNe) en la superficie de la nieve (0-2 cm de profundidad) en el glaciar Huaytapallana, entre noviembre de 2015 hasta octubre de 2016. La masa del CNe se determinó utilizando el nuevo Método termo-óptico de Calentamiento por Absorción de Luz (LAHM, por sus siglas en inglés). El promedio del CNe en la capa superficial fue 31.1±22.2 ppb. Aplicando el modelo de transferencia Radiativa de Nieve, Hielo y Aerosol (SNICAR, por sus siglas en inglés) estimamos una reducción del albedo debido al CNe en en un rango desde 0.6% a 5.0%. El forzamiento radiativo (FR) del CNe fue calculado a ser en promedio 11.8±7.8 W mˉ².

    Durante las estaciones de invierno y primavera, esto se incrementó en 157% y 134%, respectivamente, en relación al promedio. Por lo tanto, el impacto del CNe es un factor importante en el retroceso del glaciar Huaytapallana y debe ser considerado en los modelos hidrológicos de predicción futura de disponibilidad de agua