Interferência dos aerossóis atmosféricos na precipitação sobre uma região do Cerrado mato-grossense

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Brunelli, Thais Costa
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil
Instituto de Física (IF)
UFMT CUC - Cuiabá
Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://ri.ufmt.br/handle/1/6604
Resumo: Climate change is a serious problem that the world faces today, and the factors contributing to this change are diverse, one of which is atmospheric aerosol. The impact of aerosols on cloud formation and precipitation is a critical aspect of climate change research. Aerosols can alter the properties of clouds, affecting rainfall patterns. They act as nuclei for cloud droplets, influencing the brightness and reflectivity of these formations. As climate change progresses, understanding these interactions becomes vital for accurately predicting climate patterns. This study focuses on analyzing the indirect effects of aerosols on the climate of the municipality of Cuiabá, Mato Grosso, based on the relationship between aerosol optical depth and precipitation. We utilized data measured by the Aerosol Robotic Network’s sun photometer network, along with precipitation data observed at the surface from the automatic station network of the National Institute of Meteorology. The ability of aerosols to interact with solar radiation in the atmosphere triggers important physical and chemical processes in climate maintenance. By assessing a 20-year period (from January 2000 to December 2020), we observed that the effects of aerosols can lead to a weaker hydrological cycle, reflected in reduced regional rainfall indices. The absorption of solar radiation by aerosols can increase the temperature of the atmospheric boundary layer, leading to thermodynamic stabilization and suppression of convective processes. Depending on the amount of aerosols available in the atmosphere, the solar radiation incident on the surface can be blocked by up to 15% compared to the total incident in a particle-free atmosphere. This reduction in the proportion of solar radiation at the surface limits the photosynthetic process, impacting the flow of matter and energy in ecosystems and reducing the water vapor content in the atmosphere. We conclude that an atmosphere with a high quantity of aerosols causes changes in regional precipitation and, consequently, results in the formation of fewer clouds.
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We utilized data measured by the Aerosol Robotic Network’s sun photometer network, along with precipitation data observed at the surface from the automatic station network of the National Institute of Meteorology. The ability of aerosols to interact with solar radiation in the atmosphere triggers important physical and chemical processes in climate maintenance. By assessing a 20-year period (from January 2000 to December 2020), we observed that the effects of aerosols can lead to a weaker hydrological cycle, reflected in reduced regional rainfall indices. The absorption of solar radiation by aerosols can increase the temperature of the atmospheric boundary layer, leading to thermodynamic stabilization and suppression of convective processes. Depending on the amount of aerosols available in the atmosphere, the solar radiation incident on the surface can be blocked by up to 15% compared to the total incident in a particle-free atmosphere. This reduction in the proportion of solar radiation at the surface limits the photosynthetic process, impacting the flow of matter and energy in ecosystems and reducing the water vapor content in the atmosphere. We conclude that an atmosphere with a high quantity of aerosols causes changes in regional precipitation and, consequently, results in the formation of fewer clouds.CAPESA mudança climática é um problema sério que o mundo enfrenta hoje, e os fatores que contribuem para essa mudança são diversos, sendo um deles o aerossol atmosférico. O impacto dos aerossóis na formação de nuvens e na precipitação é um aspecto crítico da pesquisa sobre mudanças climáticas. Os aerossóis podem alterar as propriedades das nuvens, afetando os padrões de chuva. Eles servem como núcleos para gotículas de nuvens, influenciando o brilho e a refletividade dessas formações. À medida que as mudanças climáticas avançam, entender essas interações torna-se vital para prever os padrões climáticos com precisão. Este estudo se concentra na análise do efeito indireto dos aerossóis no clima do município de Cuiabá, em Mato Grosso, com base na relação entre a profundidade óptica do aerossol e a precipitação. Utilizamos dados mensurados pela rede de fotômetros solares da Aerosol Robotic Network, juntamente com dados de precipitação observada no solo pela rede de estações automáticas do Instituto Nacional de Meteorologia. A capacidade dos aerossóis em interagir com a radiação solar na atmosfera desencadeia processos físico-químicos importantes na manutenção do clima. Ao avaliarmos um período de 20 anos (de janeiro de 2000 a dezembro de 2020), observamos que os efeitos dos aerossóis podem levar a um ciclo hidrológico mais fraco, refletindo na redução dos índices pluviométricos regionais. A absorção da radiação solar pelos aerossóis pode aumentar a temperatura da camada limite atmosférica, levando à estabilização termodinâmica e à supressão dos processos convectivos. Dependendo da quantidade de aerossóis disponíveis na atmosfera, a radiação solar incidente na superfície pode ser bloqueada em até 15% em relação ao total incidente em uma atmosfera livre de partículas. Essa redução na proporção de radiação solar na superfície limita o processo fotossintético, impactando o fluxo de matéria e energia dos ecossistemas e reduzindo o teor de vapor d'água na atmosfera. Concluímos que uma atmosfera com elevada quantidade de aerossóis provoca alterações na pluviosidade regional e, consequentemente, resulta na formação de menos nuvens.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Física (IF)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Física AmbientalMarques, João Bassohttp://lattes.cnpq.br/7504881282942727Marques, João Basso794.154.821-68http://lattes.cnpq.br/7504881282942727Paulo, Iramaia Jorge Cabral de378.612.551-15http://lattes.cnpq.br/4357894521892427794.154.821-68Paulo, Sérgio Roberto de102.103.168-29http://lattes.cnpq.br/4267460859773462Oliveira, Jeferson de000.381.930-27http://lattes.cnpq.br/9059399646890977Paula, Diana Carolina Jesus de939.481.581-34http://lattes.cnpq.br/1250796395513644Brunelli, Thais Costa2025-03-18T20:53:03Z2024-08-292025-03-18T20:53:03Z2024-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisBRUNELLI, Thais Costa. 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