Controle de qualidade de dados de um sistema LIDAR troposférico pela análise de parâmetros ópticos atmosféricos e instrumentais via protocolos das redes LALINET E EARLINET

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Marcos Paulo Araújo da
• Orientador(a): Hoelzemann, Judith Johanna
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Inversão de Klett-Fernald-Sasano; Perfis de retroespalhamento; Aerossóis atmosféricos; Controle de Qualidade LIDAR
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIAS CLIMÁTICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26164

A obtenção de dados observacionais dos aerossóis atmosféricos é algo relevante para o avanço das pesquisas sobre a influência destes nos processos de mudanças climáticas. Devido as suas propriedades ópticas, os aerossóis podem interferir no balanço radiativo e na microfísica das nuvens alterando suas dimensões e ciclos de vida. O sistema ativo de sensoriamento remoto Light Detection and Ranging (LIDAR), chamado de DUSTER, instalado em Natal, capital do Rio Grande do Norte, Brasil, envia pulsos de laser à atmosfera e detecta características ópticas dos aerossóis por meio da interação dos mesmos com a luz. Esta pesquisa tem dois focos principais, o primeiro é o aprimoramento do controle de qualidade do sistema LIDAR DUSTER durante as campanhas operacionais de medição. O controle foi feito por meio dos seguintes testes instrumentais: Dark Measurement, Zero Bin, BinShift, Telecover e Rayleigh Fit de acordo com os padrões da Latin American LIDAR Network (LALINET) e da European Aerosol Research LIDAR Network (EARLINET). Por meio destes testes foi possível detectar ruídos, atrasos no registro dos dados e verificar o alinhamento do sistema em curto e em longo alcance. Foi desenvolvido um conjunto de algoritmos chamado DUSTER Quality Assurance (DQA), com módulos que leem os dados dos testes instrumentais, realizam pré-processamento, geram gráficos, calculam erros e escrevem os resultados em formato ASCII. Os resultados mostram que os erros relativos aos testes de alinhamento, Telecover e Rayleigh Fit, estão abaixo de 0.1 na maioria dos canais. O segundo foco foi de comparar perfis de retroespalhamento dos aerossóis troposféricos pelo método de inversão de Klett-Fernald-Sasano em duas ferramentas distintas: a Single Calculus Chain (SCC), desenvolvida pela EARLINET e o Algoritmo de Inversão da LALINET. Foram selecionados dois dias de medição no comprimento de onda 1064 nm para obtenção dos perfis. A comparação ocorreu por meio do erro relativo entre perfis de retroespalhamento calculados por cada uma das ferramentas. Os perfis de erro relativo variaram entre 0 e 10% nos dois dias. No contexto do presente trabalho também se desenvolveu um filtro de nuvens, o DUSTER Cloud Free, que remove dados com contaminação por nuvens automaticamente.