Camada limite Amazônica: aspectos observacionais e de modelagem

• Ano de defesa: 1995
• Autor(a) principal: Gilberto Fernando Fisch
• Orientador(a): Carlos Afonso Nobre
• Banca de defesa: Antonio Ocimar Manzi, Jesus Marden dos Santos, Sérgio Henrique Franchito, Maria Assunção Faus da Silva Dias, Romísio Geraldo Bouhid André
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: The purpose of this work was to develop software to obtain Vegetation Index products for South America through images of the NOAA polar orbiting satellites, using the SITIM image processing equipment. Input data are the AVHRR sensor imagens in the visible (0.58 - 0.68 ) and near-infrared (0.72 - 1.1 ) spectral bands with 1.1 km spatial resolution reveived by INPE/Cachoeira Paulista, SP, and also the corresponding orbital parameters of the NOAA satellites. The following final products were produced: a) a digital Normalized Difference Vegetation Index - NDVI mosaic image with 1020 x 1024 pixels and 5 km spatial resolution covering the continent between 0 and 45 degrees South and 32 and 77 degrees West over a period of 15 days; b) graphs showing temporal variations and listings of NDVI for places of interest. The main programs developed were those for direct image navigation (finding geographical coordinates for NOAA/AVHRR image pixels) and inverse navigation (opposite calculation), for production of digital mosaic images, for combining images and maps with political boundaries, and to produce NDVI for areas of interest. Structured Analysis technique was used to support the software development. The results, considered as tests with 1988 images, indicated that the objective of the work was accomplished. Other AVHRR useful applications based on the navigation software can also be derived, such as biomass burning, sea surface temperature and cloud monitoring. Considering the current use of the SITIM in Brazil, it is possible that this work will have numerous uses in the near future for regional and continental studies.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/MTC-m13@80/2005/08.30.17.33

Neste trabalho foram realizados estudos relativos a dinâmica da formação e evolução da Camada Limite Atmosférica (CLA) desenvolvidas sobre a região tropical e área desmatada, na área de Ji-Paraná, no sudoeste da Amazônia. Estas analises foram realizadas com dados observacionais de radiosondagens, balão cativo e fluxos turbulentos de superfície coletados em dois sítios experimentais, durante a realização do Experimento da Camada Limite de Rondônia (RBLE) nas épocas secas de 1993 e 1994. A Camada Limite Noturna (CLN) desenvolvida sobre floresta(tipicamente com espessura de 350-380 m) e mais profunda do que sobre pastagem (230-250 m) devido a sua maior rugosidade e turbulência mecânica. Com consequência deste fato, a intensidade da inversão térmica da superfície na pastagem (tipicamente de 45-50 K.km-1) e superior ao da floresta (25-30 K.km-1). Durante o dia, o crescimento da Camada Limite Convectiva (CLC) sobre a pastagem (da ordem de 2000-2200 m) e aproximadamente 1000 m maior do que sobre floresta, uma vez que o primeiro possui uma maior taxa de liberação de calor sensível para a atmosfera. O crescimento da CLN e CLC foi estudado usando modelos numéricos uni-dimensionais. A modelagem uni-dimensional da CLN foi baseada em um modelo prognostico de desenvolvimento da inversão térmica (Yamada, 1979). Os resultados obtidos ajustaram-se melhor aos pontos observacionais na área de pastagem do que sobre a floresta, embora subestimados: para os dados do RBLE 3 o modelo simulou uma altura final da CLN de 203 m para valor observacional de 230 m. Na floresta, a diferença entre as alturas observada e calculada foi de 149m, provavelmente devido ao fato da estacionaridade do processo ocorrer na pastagem mais cedo do que na floresta. Resultados da sensibilidade do modelo mostraram que o resfriamento noturno da superfície e mais importante do que a divergência do fluxo de energia para o crescimento da CLN. No caso da CLC, um sistema de equações prognosticas, baseada na teoria desenvolvida por Tennekes (1973) foi desenvolvimento, descrevendo a altura, a temperatura potencial virtual media da camada e a intensidade da descontinuidade térmica no topo da CLC e simulado com os dados do RBLE 2 e RBLE 3. Os resultados mostraram que o modelo subestima os valores observacionais da altura da CLC e que esta diferença e na pastagem do que na floresta. A temperatura potencial media estimada pelo modelo superestima os valores observacionais e esta diferença e de aproximadamente 0,5 K na floresta e 1,5 K na pastagem. A pouca habilidade do modelo em representar o crescimento da CLC, principalmente na pastagem, e devido a circulação térmica secundária (brisa de floresta), originada pela disposição de linhas de remanescentes de floresta tropical inseridas em áreas de pastagem, alterando o balanço de energia da superfície e a erosão da CLN. Esta brisa foi simulada usando um modelo numérico bidimensional de mesoescala (The regional Atmospheric Modeling System- RAMS) e seu sinal observado, através da intensificação do vento horizontal e de células convectivas. A estimativa da energia advectada nesta situação no inicio da manha e de 0,07 K.m.s-1, a qual e da mesma ordem de magnitude dos fluxos turbulentos de superfície medidos.