Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2015 |
| Autor(a) principal: |
Otacilio Leandro de Menezes Neto |
| Orientador(a): |
José Antônio Marengo Orsini,
Mariane Mendes Coutinho |
| Banca de defesa: |
Silvio Nilo Figueroa Rivero,
Nilton Manuel Évora do Rosário,
Maria de Fátima Andrade |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
In recent decades the development of research in earth system modeling has been considerable, due to improved computing power and the development of new models, increasingly complex. One of the components of the climate systems that developed a lot recently and are extremely important for climate simulations are the atmospheric aerosols, as they have the property to interact with solar radiation, changing so all the energy balance at the surface. In this context, the South American region, the largest sources of pollutant (biomass burning aerosols and combustion gases) are the forest fires that occur seasonally in the Amazon region. In order to study what would be the impact of aerosols on temperature variables and the energy balance components, climate simulations were performed (from 1979 to 2005) using the Earth system model of the UK-Met Office Hadley Centre HadGEM2-ES. In this model was included the Hot Plume Rise parameterization (HPR), developed at INPE, which estimates based on thermodynamic characteristics of the global model what would be the vertical height where the biomass aerosols are released into the atmosphere. To assess the impacts of aerosols on the energy budget, were first performed and analyzed two experiments, one containing biomass aerosols with HPR scheme and another where the biomass aerosols were turned off (called BIOMASS OFF). The results shows, at strong emission region, the impact on the temperature is cooling the surface due to the reduction in shortwave radiation balance. Further investigation was performed to evaluate the importance of having this HPR parameterization in climate simulations, where the experiment was compared containing this parameter with another experiment where all the biomass aerosols were released on the surface letting the model of convection transport these aerosols vertically. In the experiment HPR the vertical transport is more efficient and therefore the biomass aerosol are advected by stronger winds and are transported south/southeast, while in the OFF HPR transport occurs to east the Amazon region by low level winds. This difference in aerosols transport impacts the solar radiation and turbulent fluxes in different regions. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/04.15.14.25
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Resumo: |
Nas últimas décadas o desenvolvimento de pesquisa em modelagem do sistema terrestre tem sido considerável, devido à melhoria da capacidade computacional e ao desenvolvimento de novos modelos, cada vez mais complexos. Uma das componentes do sistema climático que teve bastante desenvolvimento recente e de extrema importância para simulações climáticas são os aerossóis atmosféricos, pois estes têm a propriedade de interagir com a radiação solar, alterando assim, todo o balanço de energia na superfície. Neste contexto, para a região da América do Sul, a maior fonte de emissões de poluentes (aerossóis provenientes da queima de biomassa e gases provenientes da combustão) são as queimadas que ocorrem sazonalmente na região Amazônica. Para estudar quais seus impactos nas variáveis de temperatura e nas componentes de balanço de energia, foram feitas simulações climáticas (no período de 1979 a 2005) usando o modelo do sistema terrestre do \emph{UK-Met Office Hadley Centre} HadGEM2-ES. Neste modelo foi ainda incluída a parametrização de levantamento de plumas quentes (do inglês Hot Plume Rise - HPR), desenvolvida no INPE, que estima, baseado nas características termodinâmicas do modelo global, qual a altura vertical onde os aerossóis de queima de biomassa serão liberados na atmosfera. Para avaliar os impactos dos aerossóis no balanço de energia, primeiro foram realizados e analisados dois experimentos, um contendo os aerossóis de queima de biomassa com o esquema de HPR e outro onde os aerossóis de queima de biomassa foram ${"}$desligados${"}$ (chamado BIOMASS OFF). Os resultados mostram que para a região de fortes emissões o impacto na temperatura é de resfriamento devido à redução no saldo de radiação de onda curta. Outra análise realizada foi avaliar a importância de se ter esta parametrização de HPR em simulações climáticas, onde foi comparado o experimento contendo esta parametrização com outro experimento onde todos os aerossóis de queima de biomassa foram liberados na superfície deixando a convecção do modelo transportar estes aerossóis verticalmente. No experimento HPR esse transporte é mais eficiente e, portanto os aerossóis de queima de biomassa deste caso estão mais sujeitos a ação de ventos mais intensos, sendo transportados mais em direção sul/sudeste, enquanto no HPR OFF o transporte se dá mais para leste da região Amazônica. Esta diferença no transporte, impacta nos fluxos de radiação solar incidente e nos fluxos turbulentos (calor sensível e calor latente) em diferentes regiões. |
