Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Rosaria Rodrigues
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33234
Resumo: Na região tropical, o bioma Caatinga tem um papel fundamental na manutenção do balanço de energia superficial e de dióxido de carbono (CO2). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar como os fluxos dos componentes do balanço de energia e das variáveis que representam o balanço de CO2 se comportam no bioma Caatinga, através do uso de dados medidos in situ e com a utilização de um modelo dinâmico regional. Buscou-se avaliar a destreza e habilidade de simulações com o modelo dinâmico Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System (BRAMS) versão 5.3 que esteve acoplado ao módulo de superfície Joint UK Land Environment Simulator (JULES) versão 3.0. Além disso, foi realizada uma avaliação sobre a dinâmica do CO2 através da produtividade primária bruta (GPP). Os dados de GPP foram obtidos do produto de sensoriamento remoto MOD17A2H estimados a partir do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Os dados observacionais utilizados como parâmetro de validação do modelo BRAMS, foram oriundos de uma campanha experimental que proveu informações sobre a Caatinga, através do método de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance). Os resultados mostraram que o modelo BRAMS representou satisfatoriamente o regime de chuvas quando comparado às demais bases de dados. Quanto aos parâmetros medidos de superfície, o modelo BRAMS apresentou melhor habilidade no mês seco para as variáveis temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor no solo (G) e balanço de energia (Rn) e uma habilidade ruim para o fluxo de calor latente (LE). Também foi visto que para o mês seco, com exceção do fluxo LE (correlação r = 0,59), as demais variáveis simuladas apresentaram correlação acima de 0,80. No mês chuvoso o Tar, LE e Rn tiveram r > 0,90. Além disso, observouse que o G apresentou o maior desvio e superestimação em relação à observação, mesmo tendo uma alta correlação (r > 0,80) nas duas estações. De modo geral, após avaliar a habilidade de simulações com o BRAMS no bioma Caatinga, sugere-se que este modelo pode ser utilizado como ferramenta de estudo para a região. Porém, é necessário que haja melhorias, principalmente em relação à parametrização de SoloVegetação-Atmosfera associada ao JULES. A respeito da avaliação do CO2 através da GPP, este estudo mostrou que o produto MOD17A2H representou a variabilidade mensal da GPP na Caatinga com correlação r = 0,65 e R2 = 0,43, no entanto, embora o produto possa descrever o comportamento anual do GPP na Caatinga, são necessárias melhorias para representar com mais qualidade a GPP medida pelo sistema Eddy Covariance.
id UFRN_694f30ec1ea610343f761aec4c54e549
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/33234
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Ferreira, Rosaria Rodrigueshttp://lattes.cnpq.br/9103954192801091http://lattes.cnpq.br/1394248306018449Bezerra, Bergson Guedeshttp://lattes.cnpq.br/1901216516407999Rodrigues, Daniele Tôrreshttp://lattes.cnpq.br/4682555268827167Moreira, Demerval Soareshttp://lattes.cnpq.br/0648767431075703Menezes, Rômulo Simões Cezarhttp://lattes.cnpq.br/7765730420070015Silva, Cláudio Moisés Santos e2021-08-23T19:01:26Z2021-08-23T19:01:26Z2021-05-21FERREIRA, Rosaria Rodrigues. Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional. 2021. 89f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33234Na região tropical, o bioma Caatinga tem um papel fundamental na manutenção do balanço de energia superficial e de dióxido de carbono (CO2). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar como os fluxos dos componentes do balanço de energia e das variáveis que representam o balanço de CO2 se comportam no bioma Caatinga, através do uso de dados medidos in situ e com a utilização de um modelo dinâmico regional. Buscou-se avaliar a destreza e habilidade de simulações com o modelo dinâmico Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System (BRAMS) versão 5.3 que esteve acoplado ao módulo de superfície Joint UK Land Environment Simulator (JULES) versão 3.0. Além disso, foi realizada uma avaliação sobre a dinâmica do CO2 através da produtividade primária bruta (GPP). Os dados de GPP foram obtidos do produto de sensoriamento remoto MOD17A2H estimados a partir do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Os dados observacionais utilizados como parâmetro de validação do modelo BRAMS, foram oriundos de uma campanha experimental que proveu informações sobre a Caatinga, através do método de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance). Os resultados mostraram que o modelo BRAMS representou satisfatoriamente o regime de chuvas quando comparado às demais bases de dados. Quanto aos parâmetros medidos de superfície, o modelo BRAMS apresentou melhor habilidade no mês seco para as variáveis temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor no solo (G) e balanço de energia (Rn) e uma habilidade ruim para o fluxo de calor latente (LE). Também foi visto que para o mês seco, com exceção do fluxo LE (correlação r = 0,59), as demais variáveis simuladas apresentaram correlação acima de 0,80. No mês chuvoso o Tar, LE e Rn tiveram r > 0,90. Além disso, observouse que o G apresentou o maior desvio e superestimação em relação à observação, mesmo tendo uma alta correlação (r > 0,80) nas duas estações. De modo geral, após avaliar a habilidade de simulações com o BRAMS no bioma Caatinga, sugere-se que este modelo pode ser utilizado como ferramenta de estudo para a região. Porém, é necessário que haja melhorias, principalmente em relação à parametrização de SoloVegetação-Atmosfera associada ao JULES. A respeito da avaliação do CO2 através da GPP, este estudo mostrou que o produto MOD17A2H representou a variabilidade mensal da GPP na Caatinga com correlação r = 0,65 e R2 = 0,43, no entanto, embora o produto possa descrever o comportamento anual do GPP na Caatinga, são necessárias melhorias para representar com mais qualidade a GPP medida pelo sistema Eddy Covariance.In the tropical region, the Caatinga biome plays a key role in maintaining the balance of surface energy and carbon dioxide (CO2). Thus, the objective of this study was to evaluate how the flows of the components of the energy balance and of the variables that represent the CO2 balance behave in the Caatinga biome, through the use of data measured in situ and with the use of a regional dynamic model. The aim was to evaluate the dexterity and skill of simulations with the Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) version 5.3 dynamic model, which was coupled to the Joint UK Land Environment Simulator (JULES) version 3.0 surface module. In addition, an assessment was made of the dynamics of CO2 through gross primary productivity (GPP). GPP data were obtained from the remote sensing product MOD17A2H estimated from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). The observational data used as a validation parameter for the BRAMS model came from an experimental campaign that provided information about the Caatinga, using the eddy covariance method(Eddy Covariance). The results showed that the BRAMS model represented the rainfall regime satisfactorily when compared to the other databases. As for the measured surface parameters, the BRAMS model showed better ability in the dry month for the variables air temperature (Tar), relative air humidity (RH), sensitive heat flow (H), heat flow in the soil (G) and energy balance (Rn) and a bad ability for the latent heat flow (LE). It was also seen that for the dry month, with the exception of the LE flow (correlation r = 0,59), the other simulated variables showed a correlation above 0,80. In the rainy month Tar, LE and Rn had r > 0,90. In addition, it was observed that the G showed the highest deviation and overestimation in relation to the observation, despite having a high correlation (r > 0,80) in the two seasons. In general, after evaluating the ability of simulations with BRAMS in the Caatinga biome, it is suggested that this model can be used as a study tool for the region. However, improvements are necessary, especially in relation to the parameterization of Soil-Vegetation-Atmosphere associated with JULES. Regarding the assessment of CO2 through the GPP, this study showed that the product MOD17A2H represented the monthly variability of the GPP in the Caatinga with a correlation r = 0,65 and R2 = 0,43, however, although the product can describe the annual behavior of the GPP in the Caatinga, improvements are needed to better represent the GPP measured by the Eddy Covariance system.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICASUFRNBrasilBalanço de energiaFloresta tropical sazonalmente secaBRAMSCO2ClimatologiaAspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAspectosambientaissuperficie_Ferreira_2021.pdfapplication/pdf5134463https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/33234/1/Aspectosambientaissuperficie_Ferreira_2021.pdf5008593bf7b41d64b9ee9c9545521df3MD51123456789/332342021-08-23 16:02:25.613oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/33234Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-08-23T19:02:25Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
title Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
spellingShingle Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
Ferreira, Rosaria Rodrigues
Balanço de energia
Floresta tropical sazonalmente seca
BRAMS
CO2
Climatologia
title_short Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
title_full Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
title_fullStr Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
title_full_unstemmed Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
title_sort Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional
author Ferreira, Rosaria Rodrigues
author_facet Ferreira, Rosaria Rodrigues
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9103954192801091
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1394248306018449
dc.contributor.advisor-co1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Rodrigues, Daniele Tôrres
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4682555268827167
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Moreira, Demerval Soares
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0648767431075703
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv Menezes, Rômulo Simões Cezar
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7765730420070015
dc.contributor.author.fl_str_mv Ferreira, Rosaria Rodrigues
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Bezerra, Bergson Guedes
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1901216516407999
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Cláudio Moisés Santos e
contributor_str_mv Bezerra, Bergson Guedes
Silva, Cláudio Moisés Santos e
dc.subject.por.fl_str_mv Balanço de energia
Floresta tropical sazonalmente seca
BRAMS
CO2
Climatologia
topic Balanço de energia
Floresta tropical sazonalmente seca
BRAMS
CO2
Climatologia
description Na região tropical, o bioma Caatinga tem um papel fundamental na manutenção do balanço de energia superficial e de dióxido de carbono (CO2). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar como os fluxos dos componentes do balanço de energia e das variáveis que representam o balanço de CO2 se comportam no bioma Caatinga, através do uso de dados medidos in situ e com a utilização de um modelo dinâmico regional. Buscou-se avaliar a destreza e habilidade de simulações com o modelo dinâmico Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System (BRAMS) versão 5.3 que esteve acoplado ao módulo de superfície Joint UK Land Environment Simulator (JULES) versão 3.0. Além disso, foi realizada uma avaliação sobre a dinâmica do CO2 através da produtividade primária bruta (GPP). Os dados de GPP foram obtidos do produto de sensoriamento remoto MOD17A2H estimados a partir do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Os dados observacionais utilizados como parâmetro de validação do modelo BRAMS, foram oriundos de uma campanha experimental que proveu informações sobre a Caatinga, através do método de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance). Os resultados mostraram que o modelo BRAMS representou satisfatoriamente o regime de chuvas quando comparado às demais bases de dados. Quanto aos parâmetros medidos de superfície, o modelo BRAMS apresentou melhor habilidade no mês seco para as variáveis temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor no solo (G) e balanço de energia (Rn) e uma habilidade ruim para o fluxo de calor latente (LE). Também foi visto que para o mês seco, com exceção do fluxo LE (correlação r = 0,59), as demais variáveis simuladas apresentaram correlação acima de 0,80. No mês chuvoso o Tar, LE e Rn tiveram r > 0,90. Além disso, observouse que o G apresentou o maior desvio e superestimação em relação à observação, mesmo tendo uma alta correlação (r > 0,80) nas duas estações. De modo geral, após avaliar a habilidade de simulações com o BRAMS no bioma Caatinga, sugere-se que este modelo pode ser utilizado como ferramenta de estudo para a região. Porém, é necessário que haja melhorias, principalmente em relação à parametrização de SoloVegetação-Atmosfera associada ao JULES. A respeito da avaliação do CO2 através da GPP, este estudo mostrou que o produto MOD17A2H representou a variabilidade mensal da GPP na Caatinga com correlação r = 0,65 e R2 = 0,43, no entanto, embora o produto possa descrever o comportamento anual do GPP na Caatinga, são necessárias melhorias para representar com mais qualidade a GPP medida pelo sistema Eddy Covariance.
publishDate 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-08-23T19:01:26Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-08-23T19:01:26Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-05-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FERREIRA, Rosaria Rodrigues. Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional. 2021. 89f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33234
identifier_str_mv FERREIRA, Rosaria Rodrigues. Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional. 2021. 89f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33234
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/33234/1/Aspectosambientaissuperficie_Ferreira_2021.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5008593bf7b41d64b9ee9c9545521df3
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117749466464256