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Tipo documento: Tese
Título: Interação entre a radiação solar direta e os aerossóis atmosféricos na Amazônia
Autor(es): Palácios, Rafael da Silva
Orientador(a): Nogueira, José de Souza
Coorientador: Artaxo Netto, Paulo Eduardo
Membro da Banca: Nogueira, José de Souza
Membro da Banca: Marques, João Basso
Membro da Banca: Curado, Leone Francisco Amorim
Membro da Banca: Silveira, Sérgio Wagner Gripp da
Membro da Banca: Artaxo Netto, Paulo Eduardo
Resumo : Neste trabalho foi realizada uma avaliação dos efeitos dos aerossóis sobre a radiação direta na Amazônia. Para a avaliação das propriedades de espalhamento e absorção foram utilizadas diferentes abordagens, que incluíram medidas de longo prazo por sensoriamento remoto em solo (AERONET) e medidas in situ. Com base nas propriedades espectrais dos aerossóis foi realizada uma separação das contribuições do carbono orgânico (OC) e carbono elementar (EC) no fluxo de radiação, assim como a quantificação das frações de profundidade ótica de absorção do black carbon (AAOD-BC) e brown carbon (AAOD-BrC). A análise das propriedades de espalhamento e absorção na coluna atmosférica evidenciou que o espalhamento é majoritário no processo de extinção da radiação, entretanto foi constatado que a cobertura do solo influencia fortemente os processos de absorção. A análise dos aerossóis biogênicos na Amazônia central constatou que a absorção possui uma relação linear com o espalhamento e que esta relação linear ocorre preferencialmente para valores de angstrom de absorção variando entre 1 e 2.5, caracterizando uma faixa de absorção para fração orgânica do aerossol nessa região, o Brown Carbon. Foi constatado que os valores de AAOD-BrC representam 18% dos valores de AAOD-BC sobre a Amazônia central e aproximadamente 15% para regiões com altas taxas de desflorestamento ou cerrado, não ocorrendo variações significativas da estação chuvosa para a estação seca. Foi constatado que na Amazônia central, na estação seca, a fração de OC gera efeitos instantâneos de até -100 Wm-2 na forçante radiativa de superfície (FR-Superfície), enquanto que em região de cerrado (Cuiabá) os valores instantâneos atingiram até -350 Wm-2 . A relação entre a fração biogênica de aerossóis na Amazônia central com os valores de forçante radiativa na superfície (FRSuperfície) mostrou uma competição igualitária entre as frações de absorção e espalhamento (R2 0.69 e 0.71 para espalhamento e absorção, respectivamente), entretanto, foi constatado por meio da eficiência de forçamento radiativo que a absorção é o efeito mais impactante sobre o fluxo radiativo. Através das médias sazonais da FR no topo da atmosfera e na superfície, foi possível quantificar os efeitos dos aerossóis biogênicos, assim como os efeitos dos aerossóis provenientes de queimadas. Na Amazônia central os valores médios passaram de -9.17 para -17.10 Wm-2 da estação chuvosa para seca no topo da atmosfera e de -21.27 para -41.05 Wm2 na superfície. De forma geral os efeitos de fundo sobre a radiação (efeito das partículas biogênicas) representaram aproximadamente 45% do efeito observado sobre a influência de queimadas no fluxo de radiação.
Resumo em lingua estrangeira: In this work an evaluation of the effects of aerosols on direct radiation in Amazonia was carried out. Different approaches were used to evaluate scattering and absorption properties, which included long-term measurements by remote sensing (AERONET) and in situ measurements. Basing on the spectral properties of the aerosols, a separation of the contributions of organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) on the radiation flux, as well as the quantification of the optical absorption depth fractions into black carbon (AAOD-BC) and brown carbon (AAOD-BrC) was carried out. The analysis of the scattering and absorption properties in the atmospheric column evidenced that the scattering is the majority in the extinction process of the radiation, moreover it was verified that the land cover strongly influences the absorption processes. The analysis of the biogenic aerosols in central Amazonia found that the absorption and the scattering has a linear relationship and that these effects are the majority for angstrom values of absorption ranging from 1 to 2.5, characterizing an absorption range for organic fraction of the aerosol in that region, the brown carbon. It was found that AAOD-BrC values represent 18% of the AAOD-BC values for central Amazonia and approximately 15% for regions with high rates of deforestation or for Cerrado. It was observed that in the central Amazon, in the dry season, the fraction of OC produces instantaneous effects reaching a values of -100 Wm-2 in the radiative surface forcing (FR-Surface), while in the Cerrado region (Cuiabá) the values reached -350 Wm-2 . The relation between the biogenic fraction of aerosols in central Amazonia and the values of radiative forcing at surface (FR-Surface) showed an equal competition between the absorption and scattering fractions (R2 0.69 and 0.71 for scattering and absorption, respectively), however, it was verified through the efficiency of radiative forcing that the absorption is the most impacting effect on the radiative flux. By averaging the seasonal FR at the surface and at the top of the atmosphere, an effects of biogenic aerosols was quantify, as well as the effects of aerosols originated from biomass burning. The FR average values in central Amazonia passed from -9.17 to -17.10 Wm-2 at the top of the atmosphere and from -21.27 to - 41.05 Wm-2 on the surface from wet season to dry season. In general, the background effects on radiation (causing by biogenic particles) accounted for approximately 45% of the whole observed effect on the influence of burnings on the radiative flux.
Palavra-chave: AERONET
Profundidade ótica de absorção do aerossol
Angstrom de absorção
Matriz de Angstrom
Forçante radiativa
Palavra-chave em lingua estrangeira: AERONET
Absorption aerosol optical depth
Angstrom absorption
Angstrom matrix
Radiative forcing
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Referência: PALÁCIOS, Rafael da Silva. Interação entre a radiação solar direta e os aerossóis atmosféricos na Amazônia. 2017. 142 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/2218
Data defesa documento: 17-Ago-2017
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado

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