Temporal variability of solar ultraviolet radiation in low and mid-latitude South American sites. - REIS, Gabriela Cacilda Godinho dos (2025)
A Radiação Solar Ultravioleta (UV), composta por ondas eletromagnéticas entre 100–400 nm, representa cerca de 5% da energia solar. Sua exposição traz riscos e benefícios, afetando a saúde humana, ecossistemas, materiais e ciclos biogeoquímicos. Mudanças climáticas, influenciadas por alterações no uso da terra e outros fatores, modificam a intensidade da UV, dependendo da localização, das estações do ano e da composição atmosférica. O Índice UV (IUV) facilita a avaliação dos níveis de exposição e a adoção de medidas de proteção. Contudo, em países de renda média como Brasil e Argentina, as redes de monitoramento UV são escassas e subfinanciadas, limitando a obtenção de dados confiáveis. Dados de satélite tornam-se, portanto, essenciais, embora também sujeitos a erros instrumentais e incertezas algorítmicas. Esta pesquisa examina a variabilidade diurna e sazonal dos níveis de UV em cinco localidades na América do Sul, abrangendo latitudes baixas e médias, sob condições de céu limpo e nublado, utilizando dados terrestres e satelitais de 2005 a 2022. Os locais estudados incluem: Santarém, na Amazônia Brasileira (2,25°S; 54,44°W, 18 m, sensor Apogee SU-100-SS), Natal, no Nordeste Brasileiro (05,78°S; 35,21°W, 30 m, sensor Davis 6490), Itajubá, no Sudeste brasileiro (22,41°S; 45,44°W, 885 m, sensor Davis 6490), Santa Maria, no Sul do Brasil (29,4°S; 53,8°W, 476 m, Espectrofotômetro Brewer MKIII #167) e Buenos Aires, na Argentina (34,58°S; 58,48°W, 25 m, Biômetro UV Solar Light – Radiômetro 501). Adicionalmente, os níveis de Índice UV derivados de satélite (OMI em horários de sobrevoo e meio-dia, e GOME-2 ao meio-dia) foram comparados com dados terrestres sob condições de céu limpo, selecionados por meio da Refletividade Equivalente Lambertiana (LER) e dos dados de cobertura de nuvens do METAR. Santarém e Natal apresentaram um ciclo semi-anual, com dois máximos e níveis de IUV consistentemente mais elevados ao longo do ano. Em contraste, Itajubá, Santa Maria e Buenos Aires mostraram um ciclo anual, com picos durante o verão austral. Em Santarém, os níveis de radiação UV sob céu nublado superaram os de céu limpo durante alguns meses chuvosos. Em Natal, o IUV ao meio-dia foi 6,8% maior em condições de céu parcialmente nublado (5–7 octas). Níveis extremos de IUV foram observados das 10h às 14h em Natal e Santa Maria, e das 11h às 14h em Buenos Aires. As comparações indicaram que os dados derivados do OMI apresentaram um viés menor do que os do GOME-2, com ambos exibindo baixos erros gerais. O método LER identificou significativamente mais dias de céu limpo do que o METAR, e o conjunto de dados combinado (LER & METAR) apresentou os melhores resultados para o horário de sobrevoo do satélite. Os dados de Itajubá apresentaram os maiores erros, enquanto Santa Maria e Buenos Aires mostraram melhor concordância, sendo Buenos Aires o local com os resultados mais precisos. Esta tese contribui para a compreensão da variabilidade do UV na América do Sul. As metodologias aplicadas têm potencial para expandir a pesquisa sobre UV e cobertura de nuvens em outras áreas subrepresentadas. Este trabalho confirma a confiabilidade de instrumentos e conjuntos de dados, fornecendo uma base para estudos ambientais e de saúde no campo do UV, suas interações e seus efeitos, abordando uma lacuna no conhecimento em ciências atmosféricas e ambientais.