Armazenamento térmico acima do solo e balanço de energiaem floresta de terra firme na Amazônia centra

Gielow, Ralf

Michiles, Alessandro Augusto dos Santos

Universidade Federal de Santa Maria: Portal de Periódicos Eletrônicos da UFSM

                          V Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  59Armazenamento tØrmico acima do solo e balanço de energiaem floresta de terra firme na Amazônia centralAlessandro Augusto dos Santos Michiles, Ralf GielowInstituto Nacional de Pesquisas Espaciaise-mail: michiles@cptec.inpe.br1. IntroduçªoO conhecimento dos fluxos de energia que ocorrem sobre flores-tas Ø fundamental para qualquer modelo que simule a interaçªo solo-vege-taçªo-atmosfera. No caso de florestas densas de terra firme da Amazônia, ataxa de armazenamento tØrmico de energia acima do solo (TAE) pode apre-sentar-se como um termo significativo para o balanço de energia em super-fície (BES), especialmente durante curtos períodos de tempo.Os objetivos deste trabalho foram determinar a TAE, por meio deuma metodologia simplificada, e verificar o seu papel no BES para umaregiªo de floresta de terra firme na Amazônia central.2. Material e mØtodosPor meio da estaçªo automÆtica instalada na torre montada, du-rante o projeto LBA, numa Ærea de floresta de terra firme da Reserva Bioló-gica do Cuieiras (02°3645" S, 60°1240" O), situada ao norte de ManausAM, foram registrados os dados utilizados neste trabalho, ou seja, tempe-ratura (T) e umidade do ar (q), saldo de radiaçªo (Rn), fluxos turbulentosde calores sensível (H) e latente (LE), e fluxo de calor no solo (G).Conforme detalhado em Michiles (2005), o cÆlculo da TAE totalnuma floresta (S) Ø realizado dividindo-a em trŒs termos principais, isto Ø,TAE no ar (Sar), nos troncos (Str) e nos outros componentes da biomassa(Sbio). Considerando uma œnica camada de ar de altura hf + d0 (altura mØdiada floresta + deslocamento do plano zero), e que as variaçıes horÆrias detemperatura e umidade específica do ar sªo representadas por uma medidapontual num œnico nível acima do dossel (51,1 m), Sar Ø dado por:tdhqLTcS fpaar ∆+∆+∆=)()( 0ρ                               (1)60                                             CiŒncia e Natura Especial, UFSMsendo ρ a, cp, respectivamente, a massa específica e o calor específico àpressªo constante do ar, e L o calor latente de vaporizaçªo da Ægua. Ocalculo de Str Ø realizado atravØs da expressªo:ttTcmS trtrtr ∆+∆=)( τα                                       (2)em que mtr e ctr sªo, respectivamente, a massa por unidade de Ærea da flores-ta e o calor específico dos troncos; α  (= 0,52) e ô (= 2 h) representam,respectivamente, a atenuaçªo da onda de temperatura do ar e a diferença defase entre as ondas de temperatura do ar e dos troncos. Sbio (ramos - r,galhos - g, folhas - f, liteira - l e outros - o) Ø obtido atravØs da equaçªo:[ ]tTcmmcmmcmS fofglgrrbio ∆∆++++= β)()(                   (3)na qual m e c sªo, respectivamente, a massa por unidade de Ærea e o calorespecífico estimados para cada um dos componentes da floresta do sítio;β  (= 0,72) representa o mesmo que α, mas para Sbio.O fechamento do BES foi avaliado atravØs da obtençªo dos coefi-cientes linear, angular e de determinaçªo de regressıes lineares entre osvalores horÆrios da soma dos fluxos nªo-radiativos (H + LE + S + G) edo saldo de radiaçªo (Rn). O fechamento ideal Ø representado pelos valores0, 1 e 1 dos coeficientes linear, angular e de determinaçªo, respectivamente.3. Resultados e discussªoPara o cÆlculo da TAE e do BES, foram selecionados quinze diassem a ocorrŒncia de precipitaçªo pluviomØtrica, entre os dias 22 de setem-bro e 21 de outubro de 2003, durante a estaçªo seca.Em termos horÆrios (Figura 1a), verifica-se que a TAE total, S, Øgeralmente negativa antes do nascer-do-sol e após as 16 HL; apresenta va-lores matutinos usualmente entre 20 e 50 W m-2, e alcança os mÆximosdurante o início da manhª com valores que podem exceder 100 W m-2.Durante os quinze dias, os componentes Sar, Str e Sbio, contribuíram para S,respectivamente, com: 18, 49 e 33%.Em mØdia, para os dias selecionados, o valor mØdio absoluto dadiferença residual entre Rn e o somatório H + LE + S + G (Figura 1b), foide 42 – 49 W m-2. Sem a inclusªo de S neste cÆlculo, a diferença passou aser de 53 – 54 W m-2.AtravØs das regressıes lineares, verificou-se que a inclusªo de Snos cÆlculos do BES, tanto em termos diÆrios (Figura 2) quanto diurnos enoturnos (nªo apresentados), melhora ligeiramente seu fechamento.                          V Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  61Figura 1. Variação horária média (a) de Sar, Str, Sbio e S; (b) da diferença residual entre Rn ea soma dos fluxos não-radiativos incluindo e não incluindo S (+S e –S, respectivamente),durante os quinze dias selecionados-40-200204060800 4 8 12 16 20 24Hora LocalFluxo de Energia (W m-2)Sar Str Sbio S(a)-500501001500 4 8 12 16 20 24Hora Local+S -S(b)y  = 0,87x  + 14,8r 2 = 0,91-1500150300450600750900-150 0 150 300 450 600 750 900R n  (W m-2)H + LE + G (W m-2)(a) y  = 0,93x  + 7,1r 2 = 0,93-1500150300450600750900-150 0 150 300 450 600 750 900R n  (W m-2)H + LE + S + G (W m-2)(b) Figura 2. Regressões entre (a) H + LE + G e Rn; (b) H + LE + S + G e Rn, para osciclos diários (n = 360) dos mesmos dias apresentados na Figura 1.4. ConclusõesPara florestas de terra firme da Amazônia central, em dias semchuva, pode-se utilizar o método para o cálculo de S apresentado nestetrabalho, não ocorrendo desvios significativos dos resultados obtidos atra-vés de métodos mais completos. No que concerne ao fechamento do ba-lanço de energia, observou-se uma relativa melhora quando se inclui S noscálculos, particularmente durante as primeiras horas do dia, quando S atin-ge seus valores máximos e pode ser uma fração significativa de Rn.62                                             Ciência e Natura Especial, UFSM5. Referência bibliográficaMichiles, A. A. S. Taxas de armazenamento de energia e fluxos de calornos troncos em floresta de terra firme na Amazônia central. Disserta-ção (Mestrado em Meteorologia) – INPE. 2005. 215 p.

Armazenamento Térmico Acima do Solo e Balanço de Energia em Floresta de Terra Firme na Amazônia Central

https://periodicos.ufsm.br/cienciaenatura/article/download/9759/5848

Armazenamento Térmico Acima do Solo e Balanço de Energia em Floresta de Terra Firme na Amazônia Central

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universidade Federal de Santa Maria: Portal de Periódicos Eletrônicos da UFSM