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      Relationship between solar radiation and dimethylsulfide concentrations using in situ data for the pristine region of the southern hemisphere

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          Abstract

          The biological processes have been proposed as climate variability contributors. Dimethylsulfide (DMS) is the main biogenic sulfur compound in the atmosphere; it is mainly produced by the marine biosphere and plays an important role in the atmospheric sulfur cycle. Currently it is accepted that terrestrial biota not only adapts to environmental conditions but also influences them through regulations of the chemical composition of the atmosphere. In the present study we used a wavelet method to investigate the relationship between DMS, Low cloud cover (LCC), Ultraviolet Radiation A (UVA), Total Solar Irradiance (TSI) and Sea Surface Temperature (SST) in the so called pristine zone of the Southern Hemisphere. We found that the series analyzed have different periodicities which can be associated with large scale climatic phenomena such as El Niño (ENSO) or the Quasi-Biennial Oscillation (QBO), and/or to solar activity. Our results show an intermittent but sustained DMS-SST correlation and a DMS-UVA anti correlation; but DMS-TSI and DMS-LCC show nonlinear relationships. The time-span of the series allow us to study only periodicities shorter than 11 years, then we limit our analysis to the possibility that solar radiation influences the Earth climate in periods shorter than the 11-year solar cycle. Our results also suggest a positive feedback interaction between DMS and solar radiation.

          Translated abstract

          Los procesos biológicos han sido propuestos como una de las componentes que hacen variar el clima. El Dimetilsulfuro (DMS) es el principal componente del sulfuro biogénico en la atmósfera. El DMS es producido, principalmente, por la biósfera marina y juega un papel importante en el ciclo del azufre atmosférico. Actualmente se acepta que la biota terrestre no sólo se adapta a las condiciones ambientales sino que las influencia a través de regulaciones en la composición química de la atmósfera. En este estudio se utiliza el método de ondeletas para investigar la relación entre DMS, Nubes bajas (LCC), Radiación Ultravioleta A (UVA), Radiación Solar Total (TSI) y Temperatura Superficial Oceánica (SST) en la llamada zona prístina del Hemisferio Sur. Se encontró que las series analizadas presentan diferentes periodicidades que pueden ser asociadas con fenómenos climáticos de gran escala tales como El Niño (ENSO) o la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO), y/o con la actividad solar. Los resultados indican, de manera intermitente pero sostenida, una correlación DMS-SST y una anti-correlación DMS-UVA; pero DMS-TSI y DMS-LCC tienen una relación no lineal. La longitud temporal de las series sólo nos permite analizar periodicidades menores a 11 años, entonces, nos limitamos a analizar la posibilidad de que la radiación solar influya en el clima de la Tierra en periodos de tiempo menores que el ciclo solar de 11 años. Nuestros resultados también sugieren una interacción de retroalimentación positiva entre el DMS y la radiación solar.

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            Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series

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              The quasi-biennial oscillation

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                Author and article information

                Journal
                geoint
                Geofísica internacional
                Geofís. Intl
                Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geofísica (Ciudad de México, Ciudad de México, Mexico )
                0016-7169
                December 2013
                : 52
                : 4
                : 343-354
                Affiliations
                [03] México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Centro de Ciencias de la Atmósfera orgdiv2Interacción Océano-Atmósfera México
                [02] México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Instituto de Geofísica orgdiv2Departamento de Ciencias Espaciales México
                [01] México D.F. orgnameUniversidad Nacional Autónoma de México orgdiv1Instituto de Geofísica orgdiv2Posgrado en Ciencias de la Tierra México jaime@ 123456geofisica.unam.mx
                Article
                S0016-71692013000500003 S0016-7169(13)05200400003
                e2ad19a9-9722-41dd-b77d-5ac5e5450a5f

                This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

                History
                : 09 January 2013
                : 10 September 2012
                Page count
                Figures: 0, Tables: 0, Equations: 0, References: 62, Pages: 12
                Product

                SciELO Mexico

                Categories
                Original papers

                retroalimentación,nubes,clima,Radiación Solar,Dimetilsulfuro,wavelet analysis,feedback,clouds,climate,Solar Radiation,Dimethylsulfide,análisis de Ondeleta

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