Estudo da Dispersão de Monóxido de Carbono Emitido por Queimadas na Amazônia legal em 19 Agosto de 2010 Baseado em: Simulações do Modelo WRF-Chem e Sensoriamento Remoto

http://dx.doi.org/ 10.5902/2179460X16230The Amazon region has a unique tropical ecosystem that still preserves much of its native forest, however, has undergone extensive changes due to the constant presence of fire in the region. The chemical module of the atmospheric model WRF (WRF/CHEM – Weather Reaserch Forecasting/CHEMistry), allowed analysis of the concentration and dispersion of the trace gas Carbon  Monoxide  (CO),  arising  from  burning  source  detected  operationally  in  the   National Institute for Space Research (INPE), by AVHRR sensors of the NOAA-15, NOAA16, NOAA-17, NOAA-18 and NOAA-19 polar satellites; images of MODIS sensor on NASA’s polar satellites TERRA and AQUA, and the images of the geostationary satellites GOES-12 and MSG-2, on August 19, 2010. To evaluate the dispersion wind direction and was used at 10 meters high, in order to estimate the destination of the gas plume emitted by the  forest fire, is also an analysis of the transport of atmospheric trace gas column through remote sensing with instrument information AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) aboard the AQUA satellite. It was seen CO can affect local air  quality  by  taking  high  concentrations  within  a  few  kilometers  of  the  emission  source ( approximately 2000 ppbv), but with the dispersion of the gas due to the wind, it is possible to see concentrations close to 500 ppbv at least 300 km from the emission source, with transport of pollutant reaching other countries of South America.A Região Amazônica, apresenta um ecossistema tropical único que ainda preserva grande parte de sua floresta nativa, no entanto, vem sofrendo extensivas mudanças devido a constante presença de queimadas nessa região.  O módulo químico do modelo atmosférico WRF (WRF/CHEM – Weather Reaserch Forecasting/CHEMistry), possibilitou a análise da concentração e dispersão do gás traço Monóxido de Carbono (CO), oriundos dos focos de queimadas detectadas operacionalmente no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(INPE), pelos  sensores AVHRR dos satélites polares NOAA-15, NOAA-16, NOAA-17, NOAA-18 e NOAA-19; as imagens  do sensor MODIS  nos  satélites  polares  da NASA:  TERRA  e  AQUA;  e  as  imagens  dos  satélites geoestacionários GOES- 12 e MSG-2, no dia 19 de Agosto  de 2010. Para avaliar a dispersão foi utilizada a direção e a velocidade do vento a 10 metros de altura, no sentido de estimar o destino da pluma de gás emitida pela queimada, é ainda feita uma análise do transporte do gás traço na coluna atmosférica através de sensoriamento remoto com informações do instrumento AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) a bordo do satélite AQUA

Estudo do Desempenho de Dois Códigos de Transferência Radiativa do Modelo WRF para o Sul do Brasil

A radiação solar que atinge a superfície terrestre é amplamente dependente das condições de nebulosidade presentes na atmosfera. Assim, uma boa simulação da nebulosidade pelos modelos regionais de previsão do tempo é fundamental para refinar as condições de radiação descritas pelos códigos radiativos, e consequentemente melhorar a estimativa das principais variáveis meteorológicas. No presente trabalho, foi realizada uma análise da forçante radiativa de nuvens por meio da simulação de dois códigos radiativos do modelo WRF. As simulações foram feitas para a região sul do brasil durante um período de 21 de outubro de 2014 a 30 de outubro de 2014. Ao avaliar os códigos radiativos RRTMG e CAM3, nota-se que a presença de nuvens baixas simuladas pelo modelo altera significativamente a quantidade de radiação que atinge a superfície, provocando um aumento dos erros de temperatura, pressão, umidade relativa, radiação de onda curta a superfície e radiação de onda longa descendente a superfície

Simulating maize yield in sub-tropical conditions of southern Brazil using Glam model

The objective of this work was to evaluate the feasibility of simulating maize yield in a sub‑tropical region of southern Brazil using the general large area model (Glam). A 16‑year time series of daily weather data were used. The model was adjusted and tested as an alternative for simulating maize yield at small and large spatial scales. Simulated and observed grain yields were highly correlated (r above 0.8; p<0.01) at large scales (greater than 100,000 km2), with variable and mostly lower correlations (r from 0.65 to 0.87; p<0.1) at small spatial scales (lower than 10,000 km2). Large area models can contribute to monitoring or forecasting regional patterns of variability in maize production in the region, providing a basis for agricultural decision making, and Glam‑Maize is one of the alternatives

A New Estimate of the Components of the Earth's Longwave Radiation Budget

This thesis presents new estimates of the components of the longwave radiation (LW) part of the Earth's global annual mean energy budget. The study is motivated by a schematic diagram of the Earth's Energy Budget widely used by the sci.entific community since its publication in the late 1990's. Nevertheless, estimates presented in this diagram were produced using a single standard temperatur e and gaseous vertical profile to represent the whole global atmosphere and a radiative code that can no longer be considered state-of-the-art. This thesis evaluates the reference diagram by calculating the geographical distribution ofLW components using an 12-year climatological dataset and outputs from a state-of-the-art line-by-line radiation code as input to a discrete ordinate scattering model. The direct radiative effect of mineral dust aerosol and the scat- . tering impact by cloud particles on the LW radiation budget are also studied. The global annual mean Outgoing Longwave Radiation (OLR), downward irradiance at the surface for cloudy sky and cloud LW forcing are found to be 235,341 and 27 Wm-2, respectively and are in good agreement with satellite and surface observations. Comparison between the present and reference diagram estimates shows differences up to 20 Wm-2 for some coqiponents. Natural and anthropogenic mineral dust aerosols globally reduce OLR by around 0.20 Wm-2 and regionall~ reduce OLR up to 10 Wm-2 under high dust concentration conditiolilS. The effect of multiple scattering by clouds particles on LW is found to decrease OLR by 3 Wm-2 with a hitherto unrecognised contribution from low clouds. AJthough this effect of 3 Wm-2 appears small compared to the global mean OLR value of 235 Wm-2 , neglecting scattering will lead to 10%biases in the global mean LW cloud forcing. Given the current observational and computational knowledge of radiative transfer, this thesis provides one of the most elaborate estimates of LW irradiances, which are an update of the reference diagram of the Earth's energy budget.EThOS - Electronic Theses Online ServiceGBUnited Kingdo

Estudo da Variabilidade Temporal da Profundidade Óptica do Aerossol Utilizando Dados de Sensoriamento Remoto Sobre a Região de Transição entre a Floresta Amazônica e o Cerrado

Resumo O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise observacional da variabilidade temporal da profundidade óptica do aerossol, explorando produtos de sensoriamento remoto. Neste sentido, analisou-se como déficits de chuva na estação seca impactam as atividades de queimadas na Amazônia Legal e como estas podem afetar a composição da atmosfera. Foram utilizados dados de profundidade óptica do aerossol (AOD) do sensor MODIS/Terra e da AERONET, precipitação do satélite TRMM, e, para queimadas, dados produzidos pelo CPTEC/INPE, durante 2000 a 2012. Resultados indicaram que os valores de AOD inferidos por satélite e superfície apresentaram uma tendência negativa nos últimos cinco anos da série histórica analisada, possivelmente associada às mudanças nas atividades antrópicas na região. Para este mesmo período, as taxas de desmatamento na Amazônia Legal estimadas por satélite também apresentaram redução, podendo justificar parte das mudanças na AOD. Dados de satélite indicam que o déficit de chuva na estação seca é uma das possíveis causas do aumento de queimadas em Setembro, porém não é fator único. A correlação encontrada entre dados de precipitação acumulada e focos de queimadas é inferior a -0.3. Por outro lado, a correlação entre precipitação e aerossóis é mais evidente (R = 0.7), explicando apenas parte da variabilidade da AOD

Study of Aerosol Optical Depth Temporal Variability Using Remote Sensing Data in a Transition Region Between Amazon Forest and Brazilian’s Savannah

<p></p><p>Abstract This work aims to present an observational analysis about the temporal variability of aerosol optical depth (AOD), exploring remote sensing products. It is studied how rain deficits in dry season can impact fire activities in Legal Amazon, and how they could affect the atmosphere’s composition. It is used AOD data from MODIS/Terra sensor and AERONET network station, for precipitation we use TRMM satellite data, and for biomass burning, data products from CPTEC/INPE ranging from 2000 to 2012. Results indicate that AOD values inferred from satellite and AERONET present a negative trend in the last five years, probably associated with changes in the anthropic activities in the region. For the same period, the deforestation rate in Legal Amazon estimated from satellite also present reduction. Satellite data indicate that rain deficit during dry season is one of the possible causes for burn increasing in September, but is not the only factor. The correlation between accumulated precipitation data and burns founded in this study is lower than -0.3. By the other hand, the correlation between precipitation and aerosols is more pronounced (R = 0.7), but explains just part of the AOD variability. Deforestation decreasing on such region could also justify the AOD changes.</p><p></p

Incluindo Funcionalidades no Modelo BRAMS para Simular o Transporte de Cinzas Vulcânicas: Descrição e Análise de Sensibilidade Aplicada ao Evento Eruptivo do Puyehue em 2011

Resumo Este trabalho possui dois objetivos principais, o primeiro é apresentar uma descrição de como o modelo atmosférico BRAMS foi estruturado com o intuito de capacitá-lo a simular a emissão, dispersão e sedimentação de cinzas vulcânicas; o segundo é fazer uma análise de sensibilidade com relação a diversas configurações do modelo, com o intuito de obter uma configuração adequada para prever a concentração de cinzas vulcânicas após eventos eruptivos. Avaliando os resultados do modelo com dados observados, principalmente com relação ao satélite CALIPSO, concluiu-se que o modelo BRAMS foi capaz de simular e prever com relativa precisão a posição e concentração das cinzas vulcânicas na atmosfera