Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Silva Junior, Jeová Ramos da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-21052020-112014/
Resumo: A radiação solar ocupa papel central nos processos de trocas gasosas em todos os ecossistemas do mundo, tal como a fotossíntese. Em regiões florestais, a complexidade da arquitetura foliar exige um maior número de detalhes para avaliar os processos de propagação da radiação. A Amazônia é destaque mundial em biodiversidade, desmatamento e queimadas. Esta última lança grandes quantidades de aerossóis na atmosfera que interagem com a radiação solar e produzem luz difusa, propiciando um fenômeno conhecido como efeito fertilizante da luz difusa. Este trabalho avalia a transferência da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) dentro do dossel em três sítios localizados no meio da floresta amazônica: ATTO, Reserva Biológica do Jaru e Humaitá. Como auxílio para a análise, fez-se uso do código de transferência radiativa tridimensional DART. Foi observado que os sensores em alturas intermediárias do dossel registraram aumento da transmitância (tmt) de até ~100% com o aumento da profundidade óptica do aerossol (AOD em 415 nm) de 1 a 2 unidades. Essas camadas estão entre 10 e 30 m de altura, e recebem cerca de 25% da radiação incidente em condições de céu claro. As regiões beneficiadas com a luz difusa são às que se encontram sombreadas. Por esse motivo, a resposta da transmitância também apresentou dependência com a geometria solar. Quanto maior a massa óptica, maior foi a resposta positiva da reta entre a transmitância e a profundidade óptica do aerossol. O modelo conseguiu replicar uma floresta genérica capaz de chegar na escala da folha e reproduzir os efeitos da transmitância observados bem como a fração difusa incidente no topo da copa das árvores (3% abaixo do observado, em média). Através do DART também foi possível verificar que a área ocupada pela torre meteorológica pode reduzir até 40% da PAR incidente em superfície e de 50 a 90% em diferentes alturas. O que implica que sua presença é um fator que pode afetar fortemente a amostragem experimental. Todavia a atenuação da torre torna-se irrisória (<0,25%) a partir de massa óptica maior que 1,7.
id USP_6ad90bf99227e9d73d6f3febfd065084
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-21052020-112014
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa TridimensionalEstudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa TridimensionalAerosolsAerossóisAmazon forestEfeito fertilizante da luz difusaFertilizing effect of diffuse lightFloresta AmazônicaPhotosynthetically active radiationRadiação fotossinteticamente ativaA radiação solar ocupa papel central nos processos de trocas gasosas em todos os ecossistemas do mundo, tal como a fotossíntese. Em regiões florestais, a complexidade da arquitetura foliar exige um maior número de detalhes para avaliar os processos de propagação da radiação. A Amazônia é destaque mundial em biodiversidade, desmatamento e queimadas. Esta última lança grandes quantidades de aerossóis na atmosfera que interagem com a radiação solar e produzem luz difusa, propiciando um fenômeno conhecido como efeito fertilizante da luz difusa. Este trabalho avalia a transferência da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) dentro do dossel em três sítios localizados no meio da floresta amazônica: ATTO, Reserva Biológica do Jaru e Humaitá. Como auxílio para a análise, fez-se uso do código de transferência radiativa tridimensional DART. Foi observado que os sensores em alturas intermediárias do dossel registraram aumento da transmitância (tmt) de até ~100% com o aumento da profundidade óptica do aerossol (AOD em 415 nm) de 1 a 2 unidades. Essas camadas estão entre 10 e 30 m de altura, e recebem cerca de 25% da radiação incidente em condições de céu claro. As regiões beneficiadas com a luz difusa são às que se encontram sombreadas. Por esse motivo, a resposta da transmitância também apresentou dependência com a geometria solar. Quanto maior a massa óptica, maior foi a resposta positiva da reta entre a transmitância e a profundidade óptica do aerossol. O modelo conseguiu replicar uma floresta genérica capaz de chegar na escala da folha e reproduzir os efeitos da transmitância observados bem como a fração difusa incidente no topo da copa das árvores (3% abaixo do observado, em média). Através do DART também foi possível verificar que a área ocupada pela torre meteorológica pode reduzir até 40% da PAR incidente em superfície e de 50 a 90% em diferentes alturas. O que implica que sua presença é um fator que pode afetar fortemente a amostragem experimental. Todavia a atenuação da torre torna-se irrisória (<0,25%) a partir de massa óptica maior que 1,7.Solar radiation plays a central role in gas exchange processes in all the world\'s ecosystems, through photosynthesis for example. In forested regions, the complexity of leaf architecture requires more detail to evaluate the radiation propagation processes from treetops to the innermost layers. The Amazon is one of the largest forests in the world and suffers from problems such as deforestation and biomass burning. The last emits large amount of aerosols into the atmosphere, which interact with solar radiation and generate diffuse light, propitiating a phenomenon known as the fertilizing effect of diffuse light. This work evaluates the transfer of Photosynthetically Active Radiation (PAR) within the canopy at three Amazonian sites: ATTO, Jaru Biological Reserve and Humaitá. As a helpful tool to the analysis, the three-dimensional radiative transfer code DART was used. Sensors at intermediate canopy heights reported increase in transmittance (tmt) up to ~ 100% with increasing Aerosol Optical Depth (AOD at 415 nm) of 1 to 2 units. These layers are between 10 and 30 m high, and receive about 25% of the incident radiation under clear sky conditions. The regions that benefit from diffuse light are those that are shaded. Transmittance response also depends on the solar geometry. For this reason, the transmittance response was also dependent on solar geometry. The higher the optical airmass, the higher the slope of the transmittance versus AOD line. The model was able to replicate a generic forest, capable of reaching the leaf scale, and similarly reproducing the observed transmittance effects as well as the incident radiation on the treetops (3% below that observed). It was verified that the area occupied by the meteorological tower could reduce up to 40% of the PAR incident on the surface and from 50 to 90% at different heights. Which implies that its presence is a factor that can strongly affect the experimental sampling. However, the tower\'s attenuation becomes negligible (<0.25%) from an optical mass greater than 1.7.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPYamasoe, Márcia AkemiSilva Junior, Jeová Ramos da2020-04-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-21052020-112014/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2020-05-27T19:57:02Zoai:teses.usp.br:tde-21052020-112014Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212020-05-27T19:57:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
title Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
spellingShingle Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
Silva Junior, Jeová Ramos da
Aerosols
Aerossóis
Amazon forest
Efeito fertilizante da luz difusa
Fertilizing effect of diffuse light
Floresta Amazônica
Photosynthetically active radiation
Radiação fotossinteticamente ativa
title_short Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
title_full Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
title_fullStr Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
title_full_unstemmed Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
title_sort Estudo da Transferência de Radiação em Dossel de Floresta com o Uso de Modelo de Transferência Radiativa Tridimensional
author Silva Junior, Jeová Ramos da
author_facet Silva Junior, Jeová Ramos da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Yamasoe, Márcia Akemi
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva Junior, Jeová Ramos da
dc.subject.por.fl_str_mv Aerosols
Aerossóis
Amazon forest
Efeito fertilizante da luz difusa
Fertilizing effect of diffuse light
Floresta Amazônica
Photosynthetically active radiation
Radiação fotossinteticamente ativa
topic Aerosols
Aerossóis
Amazon forest
Efeito fertilizante da luz difusa
Fertilizing effect of diffuse light
Floresta Amazônica
Photosynthetically active radiation
Radiação fotossinteticamente ativa
description A radiação solar ocupa papel central nos processos de trocas gasosas em todos os ecossistemas do mundo, tal como a fotossíntese. Em regiões florestais, a complexidade da arquitetura foliar exige um maior número de detalhes para avaliar os processos de propagação da radiação. A Amazônia é destaque mundial em biodiversidade, desmatamento e queimadas. Esta última lança grandes quantidades de aerossóis na atmosfera que interagem com a radiação solar e produzem luz difusa, propiciando um fenômeno conhecido como efeito fertilizante da luz difusa. Este trabalho avalia a transferência da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) dentro do dossel em três sítios localizados no meio da floresta amazônica: ATTO, Reserva Biológica do Jaru e Humaitá. Como auxílio para a análise, fez-se uso do código de transferência radiativa tridimensional DART. Foi observado que os sensores em alturas intermediárias do dossel registraram aumento da transmitância (tmt) de até ~100% com o aumento da profundidade óptica do aerossol (AOD em 415 nm) de 1 a 2 unidades. Essas camadas estão entre 10 e 30 m de altura, e recebem cerca de 25% da radiação incidente em condições de céu claro. As regiões beneficiadas com a luz difusa são às que se encontram sombreadas. Por esse motivo, a resposta da transmitância também apresentou dependência com a geometria solar. Quanto maior a massa óptica, maior foi a resposta positiva da reta entre a transmitância e a profundidade óptica do aerossol. O modelo conseguiu replicar uma floresta genérica capaz de chegar na escala da folha e reproduzir os efeitos da transmitância observados bem como a fração difusa incidente no topo da copa das árvores (3% abaixo do observado, em média). Através do DART também foi possível verificar que a área ocupada pela torre meteorológica pode reduzir até 40% da PAR incidente em superfície e de 50 a 90% em diferentes alturas. O que implica que sua presença é um fator que pode afetar fortemente a amostragem experimental. Todavia a atenuação da torre torna-se irrisória (<0,25%) a partir de massa óptica maior que 1,7.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-04-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-21052020-112014/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-21052020-112014/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815258360283398144