Influências das concentrações de aerossóis na microfísica de nuvens convectivas formadas sobre a Amazônia - Ramon Campos Braga (2017)
Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o impacto das concentrações de partículas de aerossóis na formação de precipitação e raios em nuvens convectivas formadas sobre a Amazônia. Os processos de formação de gotas de nuvem e de iniciação da formação de chuva e de partículas de gelo dentro de nuvens convectivas são discutidos a partir de medições in-situ de distribuição de tamanhos de hidrometeoros com instrumentos montados a bordo da aeronave HALO durante a campanha ACRIDICON-CHUVA, realizada sobre a Amazônia em Setembro de 2014. A partir dos dados medidos com o avião HALO, parametrizações utilizadas para formação de nuvens convectivas também foram testadas. Além disso, foi investigado como os aerossóis de poluição afetam a microestrutura de células convectivas de chuva (CRCs) na região central da Amazônia. A análise foi desenvolvida próxima ao sítio T3 em Manacapuru (3.2°S; 60.6°W), região do experimento GoAmazon. Dados do radar banda S localizado na cidade de Manaus (3.15 °S; 59.9 °W) foram utilizados para analisar perfis verticais de refletividade dos CRCs durante as estações chuvosa (limpa) e seca (poluída) em 2014. Ademais o impacto das concentrações de aerossóis na ocorrência de raios nuvem-solo produzidas pelas CRCs é discutido. Os resultados das parametrizações de nuvens convectivas testadas demonstraram concordância (± 20%) entre os valores medidos do número de gotas de nuvem (Nd) com os valores esperados teoricamente baseados em medições de concentrações de CCN em diferentes condições de supersaturação (S) abaixo da base das nuvens, correntes ascendentes (Wb) na base da nuvem e com o perfil vertical de do raio efetivo de gotas de nuvem (re). Além disso, a evolução vertical de re com a altura reproduziram as concentrações de gotas calculadas considerando um modelo adiabático, Na, suportando a hipótese de que o entranhamento e a mistura de ar em nuvens convectivas é aproximadamente não-homogêneo. Em relação à iniciação da formação de chuva e gelo em nuvens convectivas em desenvolvimento, os resultados mostraram que, para condições limpas e poluídas, a altura de iniciação de chuva (Dr) através de processos de colisão e coalescência é correlacionada linearmente com Nd nucleadas na base da nuvem (Dr ≈ 5Nd) [para Dr em metros e Nd em cm-3). Quando Nd é maior do que 1000 cm-3, Dr se torna maior do que 5000 m, e partículas com tamanho para precipitar são iniciadas na forma de hidrometeoros de gelo. No que se refere às características microfísicas de CRCs na Amazônia Central, os resultados indicam que as concentrações de aerossóis suprimem a formação de precipitação em nuvens pequenas e envigoram nuvens profundas. Durante a época seca os CRCs apresentaram uma probabilidade de ocorrência de raios nuvem-solo duas vezes maior do que durante a época chuvosa. Essas características dos CRCs mostraram que o aumento da poluição do ar promove a formação de tempestades mais intensas sobre a região da Amazônia.