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@PhDThesis{Siqueira:2016:EsNuEf,
               author = "Siqueira, Ricardo Almeida de",
                title = "Estudo num{\'e}rico do efeito dos aeross{\'o}is de queimadas na 
                         previs{\~a}o de chuvas convectivas na Am{\'e}rica do Sul",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2016",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2016-02-29",
             keywords = "Amaz{\^o}nia, aerossol de queimadas, modelagem de 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o, n{\'u}cleos de condensa{\c{c}}{\~a}o 
                         de nuvens, parametriza{\c{c}}{\~a}o convectiva, Amazon region, 
                         biomass burning aerosol, modelled precipitation, cloud 
                         condensation nuclei, convective parameterization.",
             abstract = "Emiss{\~o}es de aeross{\'o}is associados ao desmatamento e 
                         queimadas de manuten{\c{c}}{\~a}o agr{\'{\i}}colas na bacia 
                         Amaz{\^o}nica v{\^e}m produzindo uma densa camada de 
                         fuma{\c{c}}a na regi{\~a}o durante o inverno austral ao longo 
                         dos anos. O efeito da fuma{\c{c}}a no balan{\c{c}}o radiativo e 
                         no ciclo hidrol{\'o}gico acoplados com o seu deslocamento por 
                         ventos sin{\'o}ticos, pode ser sentido a milhares de 
                         quil{\^o}metros de dist{\^a}ncia das suas fontes de 
                         emiss{\~a}o. Os padr{\~o}es de precipita{\c{c}}{\~a}o e suas 
                         quantidades podem ser grandemente impactadas por estas 
                         emiss{\~o}es durante a transi{\c{c}}{\~a}o da 
                         esta{\c{c}}{\~a}o seca para {\'u}mida, que tipicamente ocorre 
                         durante os meses de setembro e outubro, no qual gerou a 
                         motiva{\c{c}}{\~a}o para este estudo. Um estudo de modelagem 
                         num{\'e}rica com o objetivo de investigar o efeito dos 
                         aeross{\'o}is de fuma{\c{c}}a na precipita{\c{c}}{\~a}o sobre 
                         o Brasil foi realizado para a esta{\c{c}}{\~a}o de 
                         transi{\c{c}}{\~a}o seca para {\'u}mida do ano de 2012 usando 
                         um modelo de transporte de aerossol acoplado a um modelo regional 
                         atmosf{\'e}rico. Duas metodologias de estima{\c{c}}{\~a}o da 
                         concentra{\c{c}}{\~a}o de n{\'u}cleos de 
                         condensa{\c{c}}{\~a}o de nuvens foram testadas. O primeiro, 
                         convertendo a concentra{\c{c}}{\~a}o do particulado em massa 
                         para concentra{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica, assumindo valores 
                         apropriados de densidade e distribui{\c{c}}{\~a}o de tamanho, 
                         multiplicada pela efici{\^e}ncia dos n{\'u}cleos de 
                         condensa{\c{c}}{\~a}o. O segundo usando uma rela{\c{c}}{\~a}o 
                         emp{\'{\i}}rica entre os valores de profundidade {\'o}ptica do 
                         aerossol e a concentra{\c{c}}{\~a}o de n{\'u}cleos de 
                         condensa{\c{c}}{\~a}o. Os resultados indicaram que a segunda 
                         metodologia tendeu a superestimar a popula{\c{c}}{\~a}o de 
                         aeross{\'o}is o que acabou resultando em valores baixos de 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o. A regi{\~a}o de transi{\c{c}}{\~a}o 
                         do cerrado para a floresta Amaz{\^o}nica foi a mais afetada pelos 
                         efeitos dos aeross{\'o}is, com os resultados do modelo exibindo 
                         significante melhoria na precipita{\c{c}}{\~a}o calculada quando 
                         comparada com dados observados por sat{\'e}lite. Os resultados 
                         obtidos refor{\c{c}}am a import{\^a}ncia da inclus{\~a}o dos 
                         efeitos dos aeross{\'o}is de queimadas para a previs{\~a}o do 
                         clima sazonal da regi{\~a}o. Rodadas independentes com o modelo 
                         para investigar o efeito dos aeross{\'o}is na 
                         parametriza{\c{c}}{\~a}o da nuclea{\c{c}}{\~a}o de gelo, e de 
                         poss{\'{\i}}vel intensifica{\c{c}}{\~a}o da 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o por causa desta, foram realizadas e, 
                         neste caso, as parametriza{\c{c}}{\~o}es de DeMott e Meyers 
                         foram comparadas entre si. A parametriza{\c{c}}{\~a}o de DeMott 
                         consistentemente adicionou mais n{\'u}cleos de gelo, por causa 
                         das grandes concentra{\c{c}}{\~o}es de aeross{\'o}is associadas 
                         com a queima de biomassa, mas poss{\'{\i}}veis efeitos de 
                         intensifica{\c{c}}{\~a}o da precipita{\c{c}}{\~a}o em virtude 
                         da maior participa{\c{c}}{\~a}o de gelo n{\~a}o foram 
                         observados pelas simula{\c{c}}{\~o}es, sugerindo que estudos 
                         futuros devem ser realizados para a avalia{\c{c}}{\~a}o do 
                         modelo para casos de maior resolu{\c{c}}{\~a}o. Resultados 
                         preliminares da compara{\c{c}}{\~a}o dos dados de 
                         concentra{\c{c}}{\~a}o de aerossol e de mon{\'o}xido de 
                         carbono, obtidos pelo modelo e pela campanha do SAMBBA, s{\~a}o 
                         exibidos. Perfis verticais destas vari{\'a}veis mostraram que as 
                         concentra{\c{c}}{\~o}es de aeross{\'o}is variaram de 300 a 1500 
                         cm\$^{-3}\$ enquanto as de CO variaram de 200 a 500 ppb, 
                         sugerindo que as n{\'e}voas de polui{\c{c}}{\~a}o medidas 
                         durante a campanha n{\~a}o foram demasiadamente 
                         polu{\'{\i}}das. O modelo 3BEM conseguiu apropriadamente simular 
                         as condi{\c{c}}{\~o}es de atmosfera limpa e de atmosfera 
                         polu{\'{\i}}da. ABSTRACT: Biomass burning aerosol emissions from 
                         deforestation and agricultural fires in the Amazon basin have been 
                         producing a dense smoke layer all over the region during the 
                         Austral winter through the years. The smoke effect on radiative 
                         balance and hydrological cycle coupled with long-range transport 
                         by synoptic winds can be felt thousands of kilometers distant from 
                         the sources. Precipitation patterns and quantities could be 
                         largely impacted by these emissions during the dry to wet 
                         transition season, typically towards September and October months, 
                         which was the motivation of this study. A numerical modeling study 
                         aiming to investigate the smoke aerosol effects on precipitation 
                         over Brazil was conducted in the dry to wet transition season of 
                         2012 using an aerosol transport model coupled on-line with a 
                         regional atmospheric model. Two methodologies of estimating the 
                         cloud condensation nuclei field concentration were tested. The 
                         first one, converting from mass to number concentration, assuming 
                         an appropriate particle density and size distribution; and the 
                         second one, using aerossol optical thickness versus cloud 
                         condensation nuclei relationship. Our results indicate that the 
                         latter method tends to overestimate aerosol population resulting 
                         in unrealistic low precipitation. The region of transition from 
                         cerrado to Amazon forest biomes was especially sensitive to smoke 
                         aerosol effects, with model results showing the most significant 
                         improvement for precipitation when compared with observed 
                         satellite data. Our results sustain the importance of including 
                         smoke aerosol-cloud interaction for seasonal climate forecast in 
                         the region. Different runs were made to investigate the aerossol 
                         effects on parameterization of ice, comparing the 
                         parameterizations of DeMott and Meyers, including possible 
                         influence on the invigoration of precipitation because of ice 
                         phase. DeMotts parameterization consistently added more ice nuclei 
                         compared to the Meyers because of high concentrations associated 
                         with biomass burning emissions, but possible effects of 
                         invigoration of precipitation because of ice phase werent observed 
                         by simulations, suggesting that future studies should be conducted 
                         with higher resolution cases to better evaluate microphysics 
                         effects. Preliminary results comparing aerosol concentrations and 
                         carbon monoxide model results with data obtained during SAMBBA 
                         campaign are discussed. Vertical profiles data around Porto Velho 
                         were constructed and the results showed aerosol concentrations 
                         ranging from 300 to 1500 cm\$^{-3}\$ while CO ranging from 200 
                         to 500 ppb. The 3BEM emission model simulated well polluted and 
                         clean atmospheric conditions.",
            committee = "Randow, Celso Von (presidente) and Freitas, Karla Maria Longo de 
                         (orientadora) and Freitas, Saulo Ribeiro de (orientador) and 
                         Yamasoe, M{\'a}rcia Akemi and Ros{\'a}rio, Nilton Manuel 
                         {\'E}vora do",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Numerical study of the biomass burning aerosol effects on 
                         convective precipitation forecast on South America",
             language = "pt",
                pages = "198",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3L76T4B",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3L76T4B",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "04 dez. 2020"
}


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