Estudo do comportamento dos fluxos de calor e massa no bioma caatinga na região semiárida da Paraíba.

Ambientes áridos e semiáridos correspodem a 1/3 da superfície terrestre, nessas localidades a água é elemento importante e limitante para o crescimento da vegetação e produtividade de biomassa do ecossistema. A região semiárida no Brasil compreende em torno de 11,5% do território nacional, onde 76% desta foi originalmente composta pelo bioma Caatinga, tendo o déficit hídrico como característica marcante, média pluviométrica inferior a 800 mm e temperaturas elevadas de médias anuais variando entre 25oC e 30oC. Pesquisas sobre a dinâmica dos fluxos de massa e energia nesses ambientes não têm recebido tanta atenção, apesar de serem especialmente vulneráveis às alterações ambientais. E, técnicas como a de eddy covariance (EC) tem contribuído para estimar a magnitude e padrões das trocas turbulentas entre o ecossistema e a atmosfera. Neste estudo micrometeorológico, para uma área de Caatinga densa (CD) e outra de Caatinga rala (CR), pertencentes ao Instituto Nacional do Semiárido (INSA) em Campina Grande – PB, durantes os anos 2013 e 2014, observou-se que o albedo (α) e o saldo de radiação (Rn) foram mais intensos na CR em comparação a CD, pois a magnitude da radiação de onda curta incidente esteve mais elevada nessa área. Constatou-se que a maior parte da radiação líquida converteu-se em fluxo de calor sensível (H), principalmente durante o período seco na CR, seguida do fluxo de calor latente (LE) e bem menor partição em fluxo de calor no solo (G), em geral cerca de 50% para H e 20% para LE. Constatou-se através do fechamento do balanço de energia que os fluxos turbulentos (H+LE) foram subestimados em relação à energia disponível à superfície (Rn-G), sendo que na CD essa discrepância foi maior chegando a ser superiores a 30%. O ecossitema nos dois locais de estudo atuou como sumidouros de CO2, sequestrando mais de 700 gC/m2 e 550 gC/m2 para a CD e CR, respectivamente.Arid and semi-arid environments correspond to 1/3 of the terrestrial surface, in these localities water is an important and limiting element for vegetation growth and ecosystem biomass productivity. The semiarid region in Brazil comprises around 11.5% of the national territory, where 76% of this was originally composed by the Caatinga biome, with water deficit as a striking feature, average rainfall less than 800 mm and high temperatures of annual averages ranging between 25oC and 30oC. Research on the dynamics of mass and energy fluxes in these environments have not received much attention, although they are especially vulnerable to environmental change. And, techniques such as eddy covariance (EC) have contributed to estimating the magnitude and patterns of turbulent exchanges between the ecosystem and the atmosphere. In this micrometeorological study, for an area of dense Caatinga (DC) and another of sparse Caatinga (SC) belonging to the National Institute of the Semiarid (INSA) in Campina Grande - PB, during the 2013 and 2014 years, it was observed that the albedo (α) and the net radiation (Rn) were more intense in the SC compared to DC, since the magnitude of incident short wave radiation was higher in this area. It was found that most of the net radiation it converted to sensible heat flux (H), mainly during the dry period in the SC, followed by the latent heat flux (LE) and much smaller partition in soil heat flux (G), usually about 50% for H and 20% for LE. Through the energy balance closure, it was verified that the turbulent fluxes (H + LE) were underestimated in relation to the available energy to the surface (Rn-G), being that in the DC this discrepancy was greater and reaching more than 30%. The ecosystem at the two study sites acted as CO2 sinks, sequestering more than 700 gC/m2 and 550 gC/m2 for DC and SC, respectively.Cape

Estudo do ciclo diário da Camada Limite Planetária durante a estação cChuvosa da Amazônia (GOAmazon 2014/15)

In the present study, the evolution the diurnal cycle of planetary boundary layer in the wet season at Amazon region during a period of intense observations carried out in the GOAmazon Project 2014/2015 (Green Ocean Amazon).The analysis includes radiosonde and remote sensing data. In general case, the results of the daily cycle in the wet season indicate a Nocturnal boundary layer with a small oscillation in its depth and with a tardy erosion. The convective boundary layer did not present great depth, responding to the low values of sensible heat of the wet season. A comparison between the different techniques(in situ observations and remote sensing)  for estimating the planetary boundary layer is also presented.Este estudo teve como objetivo caracterizar o padrão do ciclo diário da camada limite planetária na estação chuvosa da Amazônia durante o período de intensa observação realizado na Campanha do Projeto GOAmazon2014/15 (Green Ocean Amazon). A análise inclui dados de radiossondagem e de sensoriamento remoto. De forma geral, os resultados do ciclo diário na estação chuvosa indicam uma camada limite noturna com oscilação na sua profundidade e com uma erosão lenta,da ordem de3 hs. A camada limite convectiva não apresentou um grande desenvolvimento vertical, respondendo aos baixos valores de calor sensível que são típicos da estação chuvosa. Uma comparação entre as várias técnicas de obtenção da altura da camada limite planetária  (observações in situ e de sensoriamento remoto) também é apresentada

Análise Qualitativa da Evapotranspiração Horária e sua Comparação com o Saldo de Radiação

Este estudo teve como objetivo comparar o saldo de radiação (Rn) à superfície com a evapotranspiração horária (ETh) estimada via SEBAL e S-SEBI, para pomar de bananeiras (Musa sp.) da Fazenda Frutacor (Quixeré – CE), além de sua distribuição espacial nessa área. Foram constatadas similaridades entre o SEBAL e o S-SEBI na distribuição espacial das superfícies secas e úmidas, porém com maior precisão para o SEBAL

Obtaining real daily evapotranspiration through the application of remote sensing techniques in the Brazilian semi-arid.

A perda de água na forma de vapor da superfície para atmosfera é conhecida por evapotranspiração, a qual libera grandes volumes de água do solo por evaporação e da vegetação por transpiração. Estimar o consumo de água em áreas irrigadas é importante para um bom planejamento, gestão e uso racional deste recurso, bem como para melhorar a produção. Para este estudo serão processadas imagens orbitais de Quixeré-CE, com interesse na Fazenda Frutacor, onde há predominânica da cultura da bananeira. Por isso, o principal objetivo deste estudo foi avaliar a precisão e a operacionalidade dos algoritmos S-SEBI e SSEB em relação ao SEBAL para estimar a evapotranspiração real diária (ETa) de uma região semiárida do nordeste brasileiro, contendo áreas do pomar de bananeiras, caatinga e solo exposto. Os modelos S-SEBI e SSEB exibiram forte correlação, de r > 0,93, com significância de 5% e mais de 86% de variação explicada. Verificou-se que o SSEB subestimou a ETa em todas as análises, e de maneira geral o S-SEBI superestimou. O S-SEBI exibiu erros inferiores a 12% no pomar e caatinga e o SSEB exibiu erros superiores a 22%, contudo para o solo exposto ambos os modelos apresentaram grandes discrepâncias em relação ao SEBAL, com erros superiores a 36%.. Portanto, dentre os dois algoritmos comparados com o SEBAL, o S-SEBI mostrou melhor desempenho para estimar a ETacom menores discrepâncias.The loss ofwatervaporfrom the surface tothe atmosphereis known as evapotranspiration, which releases largevolumes of waterby evaporationfromsoiland vegetationbytranspiration.Estimatingwater usein irrigated areasisimportant forgood planning, management andrational useof this resource, as well as to improve production. For this studywill be processedsatellite imagesofQuixeré-CE, with interestat the FarmFrutacorwhere there arepredominance ofbanana's growing. Therefore, the mainobjective of this studywas to evaluatethe accuracy andoperational of thealgorithmS-SEBI andSSEBin relation toSEBALfor estimating thedailyactual evapotranspiration(ETa) in asemiarid regionof northeastern Brazil; containingareas ofbanana orchard, caatingaandexposed soil. The modelsS-SEBI andSSEBexhibitedstrong correlation, r>0.93, with a significance of5% and more than86% ofvariance explained. It was verifiedthat theSSEBunderestimated theETain all analyzes, andin generalthe S-SEBI overestimated. TheS-SEBI exhibitedless than12% errorsin the orchardandcaatinga, theSSEBexhibitederrorsgreater than22%, however the soil exposedtoboth modelsshowed largediscrepancies in theSEBALwitherror greater than36%. Therefore, among the two algorithmscomparedwithSEBAL, the S-SEBI showed best performance to estimate ETa with minor discrepanciesCape

Análise da simulação do modelo PALM para a Camada Limite Convectiva na Amazônia (GOAMAZON 2014/5)

The present work had the objective to evaluate the development of the convective boundary layer in the Amazon region simulated by a high resolution Large Eddy Simulation model (named PALM model), for days representative for rainy and dry seasons. The study used data from the GOAmazon Project 2014/2015 (Green Ocean Amazon). Using data from radiosondes and Ceilometer as truth values, they were compared with the simulations performed through the PALM model. The results showed that, in general, the convective boundary layer cycle for the Amazon region was well represented by PALM model. It´s outputs has showed an overestimation of ≈ 35 m in a rainy day and an underestimation of ≈ 20 m in a dry day, both in development phase of the convective layer at late morning. It was also observed that the latent heat flux profile was higher than the sensible heat in the atmosphere, because it is a region with a lot of humidity, with the boundary layer responding rapidly to the maximum surface forcing.O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento da camada limite convectiva na região da Amazônia simulada pelo modelo de alta resolução de Large Eddy Simulation, denominado de PALM, para dias característicos das estações chuvosa e seca da região. O estudo utilizou dados proveniente do Projeto GOAmazon 2014/15 (Green Ocean Amazon), sendo que medidas obtidas por radiossondas e ceilometer foram utilizadas para comparar com as simulações realizadas. Os resultados demonstraram que, de forma geral, o ciclo da camada limite convectiva para a região Amazônica foi bem representado pelo PALM. Este apresentou superestimativa de ≈ 35 m no dia chuvoso e subestimativa de ≈ 20 m no dia seco, ambas na fase de desenvolvimento da camada convectiva ao final da manhã. Foi observado que o perfil de fluxo de calor latente era maior que o calor sensível na atmosfera, por se tratar de uma região com muita umidade, com a camada limite respondendo rapidamente ao máximo forçamento da superfície

Avaliação dos Fluxos de Superfície a partir do Modelo WRF - Estudo de Caso para região da Ilha do Bananal

The present work aimed to analyze the simulations of surface fluxes of sensible and latent heat, and global radiation using the mesoscale atmospheric model (WRF) for the Bananal Island (Tocantins state, Brazil) region during three distinct seasonal periods (flooded, dry, and wet) in 2004. The final analysis of the NCEP global model was used as initial and boundary conditions of the WRF, which horizontal resolution (5 km) and physical parameterizations follow the operational settings used at CPTEC/INPE. The global radiation, the simulated sensible and latent heat fluxes were consistent with the observed data for the daily cycle, where the R2 was higher than 0.8, showing a good correlation between the data. However, the WRF outputs overestimates/underestimates follow a distinct seasonal pattern between global radiation and heat fluxes. There are some hypotheses for this result, such as potential limitations of the model in describing the surface conditions, whether static or dynamic. Future studies may investigate how sensitive the WRF would be when updating surface conditions for scenarios closer to reality, especially the flooded surface situation.O presente trabalho teve como objetivo analisar as simulações dos fluxos à superfície de calor sensível e latente, e radiação global usando o modelo atmosférico de mesoescala (WRF) para a região da Ilha do Bananal (Tocantins, Brasil) durante três períodos sazonais distintos (alagado, seco e chuvoso) para o ano de 2004. As análises finais do modelo global do NCEP foram usadas como condições iniciais e de fronteira do WRF, cuja resolução horizontal (5 km) e parametrizações físicas seguem as configurações usadas operacionalmente no CPTEC/INPE. A radiação global, os fluxos de calor sensível e latente simulados se mostraram consistentes com os dados observados para o ciclo diário, em que o R2 foi superior a 0,8, denotando boa correlação entre os dados. No entanto, as superestimativas/subestimativas do WRF seguem um padrão sazonal distinto entre a radiação global e os fluxos de calor. Há algumas hipóteses para este resultado, como potenciais limitações na descrição das condições de superfície do modelo, sejam elas estáticas ou dinâmicas. Estudos complementares poderão investigar qual seria a sensibilidade do WRF ao atualizar as condições superficiais para cenários mais próximos da realidade, principalmente a situação de superfície alagada