Forçantes radiativas instantâneas devido ao primeiro efeito indireto de aerossóis antropogênicos durante o experimento GoAmazon 2014/5

• Autor(a) principal: Silva, André Cezar Pugliesi da
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-27102023-111308/
• topic: Amazon; Amazônia; Climatic radiative forcing; Efeito Twomey; Forçante radiativa climática; libRadtran; Nuvens quentes, libRadtran; Twomey effect; Warm clouds

O sistema climático global depende fundamentalmente da energia radiante proveniente do Sol. Ao atingir a atmosfera, a radiação solar interage diretamente com os aerossóis atmosféricos através de mecanismos de espalhamento e de absorção. A interação indireta, por sua vez, acontece quando os aerossóis modificam as propriedades micro e macrofísicas de nuvens, as quais podem refletir mais ou menos radiação de volta ao espaço. Alterações na fração de cobertura do céu, mudanças na quantidade de aerossóis e alterações em nuvens devido à influência dos aerossóis afetam o equilíbrio radiativo global. Essas perturbações causam as forçantes radiativas climáticas (ou RF, de Radiative Forcings), diferenças na irradiância líquida no topo da atmosfera (ou TOA, de Top of Atmosphere) entre os estados atmosféricos de referência e perturbado. Algumas RF ocorrem devido ao primeiro efeito indireto de aerossóis em nuvens (efeito Twomey), que consiste em um aumento na quantidade de gotas pequenas de nuvens líquidas, acarretando a elevação da quantidade de radiação refletida de volta ao espaço. Esta pesquisa buscou obter estimativas localizadas de forçantes radiativas instantâneas devido ao primeiro efeito indireto de aerossóis (IRFaci) vinculado a nuvens quentes na Amazônia. Para isso foram utilizados conjuntos de dados obtidos a partir de medições realizadas in situ e através de sensoriamento remoto (a partir do solo) durante a campanha GoAmazon 2014/5. Essas medidas possibilitaram a configuração de modelos de nuvens quentes que serviram de input para que um código de transferência radiativa (libRadtran) calculasse valores diários de irradiância ascendente no TOA para 2014 e 2015. As IRFaci foram calculadas segundo dois estados de referência atmosférica, a partir dos quais os resultados foram discriminados. O primeiro desses estados considerou os dias mais limpos (com relação a aerossóis) identificados durante os primeiros meses de 2014 e 2015, enquanto o segundo levou em conta também dois dias menos poluídos em Setembro de 2014. As distribuições anuais de IRFaci obtidas para as duas referências indicam uma variação entre 2014 e 2015, sendo que, em geral, as forçantes referentes a 2014 são mais negativas que as de 2015. Os valores médios de IRFaci para a campanha GoAmazon 2014/5 relativos aos dois estados de referência utilizados foram de -11.79 [-23.0; -2.44] W/m² e -1.30 [-5.8; 0.59] W/m², respectivamente. Tais valores são compatíveis com quantidades máximas de IRFaci por unidade de profundidade óptica de aerossóis obtidas na literatura para a Amazônia. O valor obtido para o segundo estado de referência é equivalente à mais recente estimativa obtida pelo Intergovernmental Panel on Climate Change, -0.7 ± 0.5 W/m². Além disso, os resultados indicam que a sensibilidade das IRFaci em relação à variação na carga de aerossóis é maior na primeira metade do ano do que na segunda, períodos nos quais a atmosfera amazônica apresenta menores e maiores níveis de disponibilidade de aerossóis antropogênicos, respectivamente. As técnicas e resultados apresentados constituem uma abordagem única no que diz respeito ao cálculo de IRFaci vinculado ao efeito Twomey de nuvens quentes sobre a Amazônia, colaborando para um melhor entendimento deste importante indicador da influência humana sobre o clima da região.