Variabilidade em escala da turbulência atmosférica acima de floresta na Amazônia Ocidental

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Costa, Jorge Luiz Soares
• Orientador(a): Sá, Leonardo Deane de Abreu
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
• Programa de Pós-Graduação: Clima e Ambiente - CLIAMB
• Link de acesso: https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12598; http://lattes.cnpq.br/9353996253174587
• topic: Turbulência atmosférica; Ventos; Ondeletas

Foram estudadas variabilidades diárias e sazonais de campos turbulentos das três componentes da velocidade do vento (u,v,w), temperatura potencial virtual (Өv), umidade específica (q) e concentração de CO2 (c). Para isto foram utilizados dados de resposta rápida medidos em torre, a 65m de altura, acima de floresta primária, durante as campanhas intensivas das estações úmida (1999) e de transição seca para úmida (2002) do Experimento LBA, na Reserva Biológica do Jarú em Rondônia. A Transformada em Ondeletas (com a função de Morlet) foi utilizada para projetar séries temporais disponíveis em 32 escalas com o propósito de investigar a variabilidade em escala de grandezas estatísticas turbulentas. Assim, foram determinadas as características diurnas e noturnas da energia cinética turbulenta, bem como das variâncias e covariâncias, coeficientes de correlação, de assimetria e de achatamento. Os resultados mostraram que, tanto na estação seca como na úmida, as variâncias das componentes horizontais contribuíram mais intensamente para a energia cinética turbulenta (ECT) pela manhã comparativamente à tarde. No entanto, na comparação da noite e madrugada, observou-se um aumento significativo das ECT nas madrugadas da estação úmida. As correlações diurnas, na estação úmida, mostraram maiores variabilidades nas escalas temporais inferiores a 15 s, sugerindo que neste período os vórtices locais são determinantes para a mistura turbulenta entre a floresta e a camada superficial logo acima. No período noturno, persistiram as variabilidades observadas na estação úmida, porém em escalas superiores a 17,27 min, sendo os movimentos de baixa frequência, os mais significativos. A ocorrência destes poderia explicar as assimetrias nos campos de vento e de escalares, bem como o aumento verificado na intermitência das pequenas escalas, refletido nos coeficientes de achatamento dos escalares, especialmente nas madrugadas da estação úmida, ocasião em que a ECT aumentou consideravelmente. Foram verificados mínimos relativos nas variâncias noturnas de u, v, Өv e q, associados à existência da falha espectral, proximo à escala de 8,7 min nas noites das duas estações, e nas madrugadas, próximo à escala de 10,7 min na estação seca e de 23,4 min na estação úmida. Em geral, as correlações por escala entre escalares não alcançaram valores de ±1. Todavia, as correlações entre w e Өv, q alcançaram valores maiores que 0,5 durante o dia. No período noturno, com exceção de rcq as correlações assumiram valores menores que ±0,5. Tais resultados apontam para uma falência da Similaridade de Monin-Obukhov na camada limite superficial na Rebio-Jarú, indicando a existência de uma subcamada rugosa acima da floresta (particularmente durante o período noturno) e devem ser levados em conta em simulações do escoamento atmosférico da região.