Instrumentação para análise de perfil vertical de fluxo de CO2 em torre micrometeorológica no Pantanal Mato-Grossense

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Lúcio Gonçalves Barbosa de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMT
Texto Completo: http://ri.ufmt.br/handle/1/2785
Resumo: Carbon dioxide (CO2) along with methane (CH4), the non-methane hydrocarbons (HCNM) and carbon monoxide (CO) are fundamental parts of the carbon cycle and form the essential elements of all living matter. Previous studies performed at Mato Grosso’s pantanal using the Eddy covariance method suggest that Cerrado Campo Sujo’s ecosystem is a low-carbon emitter to the atmosphere.Thus, this work aimed to construct a system capable of acquiring simultaneously the CO2 with different levels that may be installed in a micrometeorological tower utilizing alternative and accessible-priced equipment without quality loss. The technique that performs atmospheric CO2 concentration readings in different heights results in the vertical profile of CO2. The atmospheric profile of CO2 and H2O will be composed by concentrations of air samples in four Heights (1,05m, 3,20m, 7,35m e 18,34m). In addition, the samples were collected simultaneously and analyzed with a single gas analyzer, with the help of diaphragm pumps, a damping mixing vessel, a flowmeter, a filter, a solenoid valve and a manifold unit. The developed system contains a control structure made with electronic components that automatically coordinates the equipment. The dimensions of the shelter and the layout of the equipment were developed in SketchUP Make (2015 © Trimple Navigation) with a free license. The calibration process happens in the main sensors of the CO2 profile system. The construction costs of the system are 2.7 times lower in relation to the commercial model. The implemented instrumentation project, capable of obtaining simultaneous samples readings, makes this work unique and innovative. The profile data added to the ones collected using the Eddy covariance method will be utilized to better evaluate and describe the dynamics in net ecosystem exchange of CO2 between the ecosystem and the atmosphere.
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The atmospheric profile of CO2 and H2O will be composed by concentrations of air samples in four Heights (1,05m, 3,20m, 7,35m e 18,34m). In addition, the samples were collected simultaneously and analyzed with a single gas analyzer, with the help of diaphragm pumps, a damping mixing vessel, a flowmeter, a filter, a solenoid valve and a manifold unit. The developed system contains a control structure made with electronic components that automatically coordinates the equipment. The dimensions of the shelter and the layout of the equipment were developed in SketchUP Make (2015 © Trimple Navigation) with a free license. The calibration process happens in the main sensors of the CO2 profile system. The construction costs of the system are 2.7 times lower in relation to the commercial model. The implemented instrumentation project, capable of obtaining simultaneous samples readings, makes this work unique and innovative. The profile data added to the ones collected using the Eddy covariance method will be utilized to better evaluate and describe the dynamics in net ecosystem exchange of CO2 between the ecosystem and the atmosphere.CAPESO dióxido de carbono (CO2) juntamente com o metano (CH4), os hidrocarbonetos não metânicos (HCNM) e o monóxido de carbono (CO), são partes fundamentais do ciclo do carbono e formam os elementos essenciais de toda a matéria viva. Estudos anteriores realizado no pantanal mato-grossense realizados pelo método de covariância de vórtices turbulentos, sugeriram que o ecossistema Cerrado Campo Sujo é um leve emissor de carbono para a atmosfera. Deste modo, este trabalho propôs construir um sistema capaz de adquirir de forma simultânea o perfil de CO2 com diferentes níveis que possa ser instalado em torre micrometeorológico utilizando equipamentos alternativos de custos acessíveis sem perda de qualidade. A técnica que emprega as leituras de concentrações de CO2 atmosférico em alturas diferentes, resulta no perfil vertical de CO2. O perfil atmosférico de CO2 e H2O será composto por concentrações de amostras de ar em quatro alturas (1,05m –logo abaixo do dossel, 3,20m – dentro do dossel, 7,35m – em cima do dossel e 18,34m – altura do Eddy Covariance). Além disso, as amostras foram coletadas simultaneamente e analisadas com um único analisador de gás, com o auxílio de bombas de diafragma, recipiente de mistura de amortecimento, rotâmetro, filtro, válvula solenoide, e manifold. O sistema desenvolvido contém uma estrutura de controle, constituídas por componentes eletrônicos, que coordena os equipamentos de forma automática. As dimensões do abrigo e o layout dos equipamentos foram desenvolvido no SketchUP Make (2015 © Trimple Navigation) com licença livre. O processo de calibração ocorre nos principais sensores do sistema de perfil de CO2. Os custos da construção do sistema, em relação ao modelo comercial custa 2,7 vezes menos. O projeto de instrumentação implantado, capaz de obter as leituras de amostras simultâneas, torna o trabalho único e inovador. Os dados de perfil somados aos dos coletados pelo método dos vórtices turbulentos serão utilizados para melhor avaliar e descrever a dinâmica na troca líquida de CO2 do ecossistema com a atmosfera.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Física (IF)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Física AmbientalArruda, Paulo Henrique Zanella dehttp://lattes.cnpq.br/5014231677192240Arruda, Paulo Henrique Zanella de006.516.071-16http://lattes.cnpq.br/5014231677192240Faria, Jorge Luiz Brito de568.174.601-15http://lattes.cnpq.br/2516125498547643006.516.071-16Dalmagro, Higo José089.683.367-41http://lattes.cnpq.br/2968364807067338Oliveira, Lúcio Gonçalves Barbosa de2021-08-18T12:13:46Z2016-05-312021-08-18T12:13:46Z2016-02-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOLIVEIRA. Lúcio Gonçalves Barbosa de. Instrumentação para análise de perfil vertical de fluxo de CO2 em torre micrometeorológica no Pantanal Mato-Grossense. 2016. 92 f. Dissertação (Mestrado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2016.http://ri.ufmt.br/handle/1/2785porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2021-08-20T07:01:35Zoai:localhost:1/2785Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2021-08-20T07:01:35Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
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