Tendências recentes da cobertura de nuvens cirrus sobre a região amazônica a partir de observações de satélite

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Portella, Ben-Hur Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Amazon; Amazônia; CALIOP; Cirrus clouds; Distribuição espacial; Nuvens cirrus; Spatial distribution; Tendências; Trends
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06092022-161528/

As nuvens cobrem cerca de 70 % da superfície do nosso planeta e exercem papel fundamental no balanço radiativo terrestre. A nebulosidade é maior nos trópicos devido à intensa atividade convectiva, e há uma grande presença de nuvens cirrus. Estas são feitas de cristais de gelo e se formam em altitudes acima de 8 km. São semi-transparentes à radiação visível e opacas à radiação infravermelha, contribuindo para aquecer o planeta. Estudos recentes mostraram que a presença de cirrus na Amazônia é maior que em outras regiões tropicais, mas também que a atividade convectiva na região está diminuindo. Apesar disso, não há muitos estudos que investiguem as nuvens cirrus na região amazônica, e os existentes utilizaram sensores pouco sensíveis ou abrangeram um período de poucos anos, sendo portanto insuficientes para fornecer um panorama sobre a evolução temporal da cobertura e das propriedades dessas nuvens. Nesse contexto, utilizamos dados de 2006 a 2019 do Cloud-Aerosol LIdar with Orthogonal Polarization (CALIOP), a bordo do Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), para estudar as nuvens cirrus sobre a Amazônia. Avaliamos a frequência de ocorrência, altitude de base e topo, espessura e profundidade óptica, primeiro para a região Amazônica como um todo, e depois distribuídos espacialmente. Por fim, investigamos possíveis tendências de médio prazo. Analisamos 1.474.457 perfis verticais contendo 942.124 camadas de cirrus, das quais 38.1 % na estação úmida e 19.4 % na estação seca, distribuídas uniformemente sobre a região durante a estação úmida, e concentradas no noroeste da região durante a estação seca. Considerando todo o período, as cirrus apresentavam base em 13.4 ± 2.1 km de altitude, topo em 15.3 ± 1.8 km, espessura de 1.9 ± 1.3 km e com profundidade óptica de 0.32 ± 0.54. Tanto as bases quanto os topos são mais elevados na estação úmida, o que não acontece com a espessura ou a profundidade óptica. A maioria das cirrus foram opticamente finas (cerca de 41.8 %), enquanto que as nuvens subvisuais e opacas correspondem a 28.9 e 29.3 %, respectivamente. As subvisuais se concentravam majoritariamente entre 15-16 km de altitude, próximas da tropopausa, enquanto que as nuvens finas e opacas apresentavam uma distribuição vertical mais ampla, desde 13.5 km e 11 km respectivamente. Quanto às tendências de médio prazo, observamos que a espessura está reduzindo de 14 m/ano para o percentil de 95%. Ao mesmo tempo, encontramos que as cirrus opticamente mais finas (percentil de COD 5%) estão se tornando mais opacas na estação seca. Isso pode estar associado com a redução da cobertura de nuvens subvisuais, devido a mudanças no ciclo hidrológico da região. Os resultados indicam ainda uma clara redução na frequência de ocorrência das cirrus em geral de 0.7 %/ano na região. Essas mudanças graduais poderão levar a mudanças significativas em algumas décadas, e por consequência no impacto dessas nuvens no balanço radiativo da Amazônia.