Estudo numérico do efeito dos aerossóis de queimadas na previsão de chuvas convectivas na América do Sul

• Autor(a) principal: Ricardo Almeida de Siqueira
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/02.17.06.24

Emissões de aerossóis associados ao desmatamento e queimadas de manutenção agrícolas na bacia Amazônica vêm produzindo uma densa camada de fumaça na região durante o inverno austral ao longo dos anos. O efeito da fumaça no balanço radiativo e no ciclo hidrológico acoplados com o seu deslocamento por ventos sinóticos, pode ser sentido a milhares de quilômetros de distância das suas fontes de emissão. Os padrões de precipitação e suas quantidades podem ser grandemente impactadas por estas emissões durante a transição da estação seca para úmida, que tipicamente ocorre durante os meses de setembro e outubro, no qual gerou a motivação para este estudo. Um estudo de modelagem numérica com o objetivo de investigar o efeito dos aerossóis de fumaça na precipitação sobre o Brasil foi realizado para a estação de transição seca para úmida do ano de 2012 usando um modelo de transporte de aerossol acoplado a um modelo regional atmosférico. Duas metodologias de estimação da concentração de núcleos de condensação de nuvens foram testadas. O primeiro, convertendo a concentração do particulado em massa para concentração numérica, assumindo valores apropriados de densidade e distribuição de tamanho, multiplicada pela eficiência dos núcleos de condensação. O segundo usando uma relação empírica entre os valores de profundidade óptica do aerossol e a concentração de núcleos de condensação. Os resultados indicaram que a segunda metodologia tendeu a superestimar a população de aerossóis o que acabou resultando em valores baixos de precipitação. A região de transição do cerrado para a floresta Amazônica foi a mais afetada pelos efeitos dos aerossóis, com os resultados do modelo exibindo significante melhoria na precipitação calculada quando comparada com dados observados por satélite. Os resultados obtidos reforçam a importância da inclusão dos efeitos dos aerossóis de queimadas para a previsão do clima sazonal da região. Rodadas independentes com o modelo para investigar o efeito dos aerossóis na parametrização da nucleação de gelo, e de possível intensificação da precipitação por causa desta, foram realizadas e, neste caso, as parametrizações de DeMott e Meyers foram comparadas entre si. A parametrização de DeMott consistentemente adicionou mais núcleos de gelo, por causa das grandes concentrações de aerossóis associadas com a queima de biomassa, mas possíveis efeitos de intensificação da precipitação em virtude da maior participação de gelo não foram observados pelas simulações, sugerindo que estudos futuros devem ser realizados para a avaliação do modelo para casos de maior resolução. Resultados preliminares da comparação dos dados de concentração de aerossol e de monóxido de carbono, obtidos pelo modelo e pela campanha do SAMBBA, são exibidos. Perfis verticais destas variáveis mostraram que as concentrações de aerossóis variaram de 300 a 1500 cm$^{-3}$ enquanto as de CO variaram de 200 a 500 ppb, sugerindo que as névoas de poluição medidas durante a campanha não foram demasiadamente poluídas. O modelo 3BEM conseguiu apropriadamente simular as condições de atmosfera limpa e de atmosfera poluída.