Relationship between biomass burning aerosols from Amazon and mesoscale convective systems over the La Plata Basin

 

Autor: 
Glaúber Camponogara
Informações Gerais
Departamento: 
meteorologia
tipo: 
Doutorado
Data da Defesa: 
2017
Palavras-chave: 
sistemas convectivos de mesoescala, CCN, modelagem numérica, assimilação de dados, Bacia do Prata
Orientadores
Orientador: 
Maria Assunção Faus da Silva Dias

Altas cargas de aerossóis são liberadas na atmosfera através da queima de biomassa na  Amazônia e Brasil Central durante a estação seca. Estas partículas podem interagir com  as nuvens como núcleos de condensação (CCN), alterando as propriedades microfísicas e  radiativas das nuvens e, portanto, afetando o balanço radiativo da região. Além disso, os aerossóis oriundos de queima de biomassa podem ser transportados pelo jato de baixos níveis (LLJ) para a Bacia do Prata, onde os sistemas convectivos de mesoescala (MCS) são observados com mais frequência durante as estações de primavera e verão. Este tema não tem sido estudado e, portanto, existem algumas questões em aberto sobre como os aerossóis de queima de biomassa na Amazônia interagem com os MCS que se formam na Bacia do Prata. Esse trabalho propõe investigar como esses aerossóis podem afetar os MCS na Bacia do Prata durante a estação de primavera. Os efeitos dos aerossóis são difíceis de isolar, pois nuvens convectivas são muito sensíveis a pequenas perturbações do ambiente, por esse motivo, uma análise detalhada utilizando diferentes técnicas é empregada. Os métodos binplot, histograma 2D e funções ortogonais empíricas (EOF) combinadas são utilizados para identificar condições do ambiente com possíveis efeitos dos aerossóis. Os  dados de reanálise 2, TRMM-3B42 e AERONET são utilizados cobrindo o período que vai  de 1999 a 2012 durante Setembro-Dezembro. Esses resultados mostram que existem dois  padrões associados à interação chuva-aerossol na Bacia do Prata: o primeiro no qual as condições dinâmicas são mais importantes que os aerossóis para gerar chuva; e o segundo onde as partículas de aerossol tem um importante papel na formação da precipitação, agindo principalmente no sentido de suprimir a chuva sobre a bacia. Experimentos numéricos variando as concentrações de CCN foram realizados através do modelo BRAMS-4.3 para um caso de MCS observado na Bacia do Prata em 21 de setembro de 2010. Os experimentos revelam uma ligação entre a concentração de CCN e a dinâmica do MCS, onde fortes correntes descendentes foram observadas sob altas quantidades de aerossóis, produzindo mais células de correntes ascendentes como resposta. Em adição, as simulações mostram maiores volumes de precipitação conforme a concentração de CCN aumenta, o que aparenta contradizer os resultados observacionais mostrados neste trabalho. Uma melhoria nos resultados numéricos consistiu em desenvolver o sistema Mesoscale Assimilation (MESOASSIM) para assimilar radiações de satélite no infravermelho no BRAMS-4.3. O MESOASSIM foi capaz de diminuir o erro médio quadrático da temperatura de brilho ajustando as variáveis estado do modelo. Como consequência, foi obtida uma melhoria no campo de precipitação da simulação. 

AnexoTamanho
t_glauber_camponogara_corrigida.pdf10.67 MB