Calibração do modelo IBIS na floresta Amazônica usando múltiplos sítios

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Imbuzeiro, Hemlley Maria Acioli
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Meteorologia agrícola; Calibração; Florestas tropicais - Amazônia; Reservas da biosfera; Ciências Exatas e da Terra
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8163

Considerando que modelos que simulam fluxos entre a biosfera e a atmosfera utilizam muitos parâmetros e que alguns destes podem apresentar incertezas quanto às suas especificações ou não ter nenhuma medida de campo associada aos mesmos, faz-se necessário ajustar ou calibrar estes parâmetros, visando melhor representar as características biofísicas do ecossistema. Tradicionalmente, essa calibração é feita contra dados de um único sítio micrometeorológico. Neste trabalho utilizaram-se medidas micrometeorológicas coletadas nos sítios experimentais do projeto LBA para calibrar o modelo IBIS, a fim de determinar se a calibração obtida usando dados de um único sítio é representativa para todo um ecossistema. Os sítios usados foram Flona do Tapajós (km 83 e km 67), Reserva do Cuieiras (km34) e Rebio Jaru. O procedimento de calibração envolveu aproximadamente 95 simulações para cada um dos quatro sítios. Para cada sítio foi obtido um conjunto de parâmetros, β2 (distribuição de raízes finas), Vmáx (capacidade máxima da enzima Rubisco), m (coeficiente relacionado à condutância estomatal) e CHS (capacidade térmica dos galhos), que otimizava as estatísticas dos coeficientes de correlação (ρ) e de inclinação da reta de regressão entre os dados simulados e observados (α), e a minimização do erro relativo médio (ε) e da raiz do erro quadrado médio (RMSE). Antes de iniciar o processo de calibração propriamente dito foi realizada uma análise de sensibilidade dos resultados simulados pelo modelo a diversos parâmetros de entrada. Esta análise foi feita, apenas, para o sítio Flona do Tapajós km 67, onde foi observado que o RMSE mínimo foi atingido com o conjunto de parâmetros β2 = 0,98, Vmáx = 65 μmol m-2 s-1, m = 9 e CHS = 2,1.105 J m-2 °C-1. Após a calibração individual para cada sítio, de maneira geral, os resultados simulados pelo modelo se ajustaram bem aos dados observados em todos os sítios, representando bem a variabilidade horária do saldo de radiação (Rn), da radiação fotossinteticamente ativa incidente (PARin) e refletida (PARout), do fluxo de calor sensível (H) e latente (LE), e da troca líquida de CO2 do ecossistema (NEE) ou fluxo de CO2 (FC), exceto no caso de NEE para a Reserva do Cuieiras e, em alguns casos, de valores extremos de H e LE. A estimativa do fluxo de calor no solo (G), entretanto não melhorou com a calibração. A calibração mais satisfatória foi atingida no sítio da Flona do Tapajós km 67. Já o teste que utiliza melhores parâmetros obtidos em cada sítio nos outros sítios forneceu uma resposta inicial sobre a representatividade da calibração feita utilizando dados de apenas um sítio para todo um vasto ecossistema. Nesta análise percebeu-se que, ao se utilizar os parâmetros calibrados para um único sítio em todos os demais, introduz-se erros consideráveis que podem prejudicar a qualidade dos resultados simulados. Logo, concluiu-se que os dados coletados em um único sítio não são representativos para todo um ecossistema, mesmo que contíguo. A conclusão obtida no presente trabalho e as dificuldades encontradas durante sua execução têm importantes ramificações. Em primeiro lugar, é real a necessidade de adicionar outros parâmetros espacialmente explícitos aos modelos que simulam fluxos superficiais; em segundo lugar, a concepção e operação de redes de medições de fluxos, como o LBA e a FLUXNET, devem ser revistas, padronizando metodologias de modo a evitar diferenças sistemáticas entre os diferentes sítios.