Fluxo de calor latente em uma floresta tropical da Amazônia : uma análise de séries temporais com wavelets e do produto MOD16
| Ano de defesa: | 2013 |
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| Orientador(a): | |
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| 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
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://ri.ufmt.br/handle/1/2546 |
Resumo: | The land use changes occurred in recent decades, as well as the magnitude of the surface fluxes in the Amazon region, are preponderant elements for discussion regarding the atmosphere - biosphere interaction in this ecosystem. The present study aimed (i) to characterize the microclimate and (ii) apply temporal and spatial analysis tools to help in the understanding of latent heat flux (LE). For this, were used data from 2004 to 2010 of net radiation (Rn), air temperature (T), air relative humidity (RH), wind speed (u) and sensible (H) and latent (LE) heat fluxes measured in a micrometeorological tower in the Jaru Biological Reserve (REBIO Jaru), in southwestern of Amazonia. For the methodological approach were also used data products from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), with focus on the algorithm for global evapotranspiration estimation (MOD16). The wavelet of Morlet transform was used for a time series analysis, in hourly and daily scales. With this study it was possible to identify the existence of well-defined seasonal patterns, with differentiation between the seasons and variations in the microclimate over the years, with an increase of the variables T and H and decreased of RH and LE. The wavelet transform allowed to identify the dominant periods as well as the fluctuations of the energy levels occurring in LE, Rn, T and RH, enabling the detection of variances consistent with the behavior of microclimate data, which demonstrated the applicability of this method to detecting patterns difficult to identify. With respect to LE estimated by MOD16, similarity was found between the annual averages of the model and the measured data. However, the variations over shorter periods were not well represented, except by the monthly averages of the dry season. One factor that may cause the differences mentioned is the fact that the LE MOD16 product, using eight days averages, do not capture the effects of fluctuations that occurs in shorter periods (12 and 24h, 2 and 4 days), previously identified in the wavelet analysis. |
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Fluxo de calor latente em uma floresta tropical da Amazônia : uma análise de séries temporais com wavelets e do produto MOD16Fluxos de energiaWavelet de MorletProduto MODISVariações espaço-temporaisCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEnergy fluxesWavelet of MorletMODIS productSpatial and temporal variationsThe land use changes occurred in recent decades, as well as the magnitude of the surface fluxes in the Amazon region, are preponderant elements for discussion regarding the atmosphere - biosphere interaction in this ecosystem. The present study aimed (i) to characterize the microclimate and (ii) apply temporal and spatial analysis tools to help in the understanding of latent heat flux (LE). For this, were used data from 2004 to 2010 of net radiation (Rn), air temperature (T), air relative humidity (RH), wind speed (u) and sensible (H) and latent (LE) heat fluxes measured in a micrometeorological tower in the Jaru Biological Reserve (REBIO Jaru), in southwestern of Amazonia. For the methodological approach were also used data products from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), with focus on the algorithm for global evapotranspiration estimation (MOD16). The wavelet of Morlet transform was used for a time series analysis, in hourly and daily scales. With this study it was possible to identify the existence of well-defined seasonal patterns, with differentiation between the seasons and variations in the microclimate over the years, with an increase of the variables T and H and decreased of RH and LE. The wavelet transform allowed to identify the dominant periods as well as the fluctuations of the energy levels occurring in LE, Rn, T and RH, enabling the detection of variances consistent with the behavior of microclimate data, which demonstrated the applicability of this method to detecting patterns difficult to identify. With respect to LE estimated by MOD16, similarity was found between the annual averages of the model and the measured data. However, the variations over shorter periods were not well represented, except by the monthly averages of the dry season. One factor that may cause the differences mentioned is the fact that the LE MOD16 product, using eight days averages, do not capture the effects of fluctuations that occurs in shorter periods (12 and 24h, 2 and 4 days), previously identified in the wavelet analysis.CAPESAs mudanças de uso e ocupação do solo ocorridas nas últimas décadas, bem como a magnitude dos fluxos à superfície na região Amazônica, são elementos preponderantes para a discussão no que tange a interação atmosfera - biosfera nesse ecossistema. Deste modo, o presente estudo objetivou (i) caracterizar o microclima e (ii) aplicar ferramentas de análise temporal e espacial, que auxiliem no entendimento do fluxo de calor latente (LE). Para isso, foram utilizados dados de 2004 a 2010 de saldo de radiação (Rn), temperatura do ar (T), umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento (u) e fluxos de calor sensível (H) e calor latente (LE) medidos em uma torre micrometeorológica localizada na reserva biológica do Jaru (REBIO Jaru), no sudoeste da Amazônia. Para a abordagem metodológica também foram utilizados dados de produtos do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), com enfoque na estimativa de evapotranspiração global (MOD16), em diferentes resoluções espaço-temporais. A transformada de wavelet de Morlet foi empregada para análise das séries temporais em escalas horária e diária. Por meio da realização deste estudo foi possível identificar a existência de padrões sazonais bem definidos, com diferenciação entre as estações e variações no microclima ao longo dos anos, com incremento das variáveis T e H e diminuição da UR e do LE. A transformada de wavelet permitiu identificar os níveis de energia das oscilações ocorridas em LE, Rn, T e UR, possibilitando a detecção de variâncias condizentes com o comportamento dos dados de microclima, o que demonstrou a aplicabilidade do método para detecção de padrões de difícil identificação. Com relação ao LE estimado pelo MOD16, foi verificada similaridade entre as médias anuais do modelo e dos dados observados. Entretanto, as variações em períodos mais curtos não foram bem representadas, exceção feita às médias mensais da estação seca. Um fator que pode ocasionar as diferenças mencionadas é o fato do produto do LE do MOD16, ao utilizar médias de 8 dias, não capturar os efeitos das oscilações ocorridas em períodos menores (12 e 24h, 2 e 4 dias), identificadas nas análises de wavelet.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Física (IF)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Física AmbientalSanches, Lucianahttp://lattes.cnpq.br/2358137001200356Sanches, Luciana773.270.980-00http://lattes.cnpq.br/2358137001200356Gaio, Denilton Carlos450.430.359-00http://lattes.cnpq.br/8132654148436579773.270.980-00Pinto Junior, Osvaldo Borges891.375.901-20http://lattes.cnpq.br/9205049622103900Vilani, Maricéia Tatiana813.738.480-49http://lattes.cnpq.br/7838979428061020Capistrano, Vinícius Buscioli000.917.621-70http://lattes.cnpq.br/5095346131063174Andrade, Nara Luísa Reis de2021-05-28T14:10:51Z2013-07-032021-05-28T14:10:51Z2013-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisANDRADE, Nara Luísa Reis de. Fluxo de calor latente em uma floresta tropical da Amazônia: uma análise de séries temporais com wavelets e do produto MOD16. 2013. 145 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2013.http://ri.ufmt.br/handle/1/2546porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2021-05-28T14:10:51Zoai:localhost:1/2546Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2021-05-28T14:10:51Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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The land use changes occurred in recent decades, as well as the magnitude of the surface fluxes in the Amazon region, are preponderant elements for discussion regarding the atmosphere - biosphere interaction in this ecosystem. The present study aimed (i) to characterize the microclimate and (ii) apply temporal and spatial analysis tools to help in the understanding of latent heat flux (LE). For this, were used data from 2004 to 2010 of net radiation (Rn), air temperature (T), air relative humidity (RH), wind speed (u) and sensible (H) and latent (LE) heat fluxes measured in a micrometeorological tower in the Jaru Biological Reserve (REBIO Jaru), in southwestern of Amazonia. For the methodological approach were also used data products from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), with focus on the algorithm for global evapotranspiration estimation (MOD16). The wavelet of Morlet transform was used for a time series analysis, in hourly and daily scales. With this study it was possible to identify the existence of well-defined seasonal patterns, with differentiation between the seasons and variations in the microclimate over the years, with an increase of the variables T and H and decreased of RH and LE. The wavelet transform allowed to identify the dominant periods as well as the fluctuations of the energy levels occurring in LE, Rn, T and RH, enabling the detection of variances consistent with the behavior of microclimate data, which demonstrated the applicability of this method to detecting patterns difficult to identify. With respect to LE estimated by MOD16, similarity was found between the annual averages of the model and the measured data. However, the variations over shorter periods were not well represented, except by the monthly averages of the dry season. One factor that may cause the differences mentioned is the fact that the LE MOD16 product, using eight days averages, do not capture the effects of fluctuations that occurs in shorter periods (12 and 24h, 2 and 4 days), previously identified in the wavelet analysis. |
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