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Metadados

@PhDThesis{Braga:2017:InCoAe,
               author = "Braga, Ramon Campos",
                title = "Influ{\^e}ncias das concentra{\c{c}}{\~o}es de aeross{\'o}is 
                         na microf{\'{\i}}sica de nuvens convectivas formadas sobre a 
                         Amaz{\^o}nia",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2017",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2017-08-28",
             keywords = "microf{\'{\i}}sica de nuvens convectivas. Amaz{\^o}nia. 
                         aeross{\'o}is. chuva. raios. convective cloud microphysics. 
                         Amazon. aerosols. rain. lightning.",
             abstract = "Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o impacto das 
                         concentra{\c{c}}{\~o}es de part{\'{\i}}culas de aeross{\'o}is 
                         na forma{\c{c}}{\~a}o de precipita{\c{c}}{\~a}o e raios em 
                         nuvens convectivas formadas sobre a Amaz{\^o}nia. Os processos de 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de gotas de nuvem e de inicia{\c{c}}{\~a}o 
                         da forma{\c{c}}{\~a}o de chuva e de part{\'{\i}}culas de gelo 
                         dentro de nuvens convectivas s{\~a}o discutidos a partir de 
                         medi{\c{c}}{\~o}es in-situ de distribui{\c{c}}{\~a}o de 
                         tamanhos de hidrometeoros com instrumentos montados a bordo da 
                         aeronave HALO durante a campanha ACRIDICON-CHUVA, realizada sobre 
                         a Amaz{\^o}nia em Setembro de 2014. A partir dos dados medidos 
                         com o avi{\~a}o HALO, parametriza{\c{c}}{\~o}es utilizadas para 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de nuvens convectivas tamb{\'e}m foram 
                         testadas. Al{\'e}m disso, foi investigado como os aeross{\'o}is 
                         de polui{\c{c}}{\~a}o afetam a microestrutura de c{\'e}lulas 
                         convectivas de chuva (CRCs) na regi{\~a}o central da 
                         Amaz{\^o}nia. A an{\'a}lise foi desenvolvida pr{\'o}xima ao 
                         s{\'{\i}}tio T3 em Manacapuru (3.2S; 60.6W), regi{\~a}o do 
                         experimento GoAmazon. Dados do radar banda S localizado na cidade 
                         de Manaus (3.15 S; 59.9 W) foram utilizados para analisar perfis 
                         verticais de refletividade dos CRCs durante as 
                         esta{\c{c}}{\~o}es chuvosa (limpa) e seca (polu{\'{\i}}da) em 
                         2014. Ademais o impacto das concentra{\c{c}}{\~o}es de 
                         aeross{\'o}is na ocorr{\^e}ncia de raios nuvem-solo produzidas 
                         pelas CRCs {\'e} discutido. Os resultados das 
                         parametriza{\c{c}}{\~o}es de nuvens convectivas testadas 
                         demonstraram concord{\^a}ncia ( 20%) entre os valores medidos do 
                         n{\'u}mero de gotas de nuvem (Nd) com os valores esperados 
                         teoricamente baseados em medi{\c{c}}{\~o}es de 
                         concentra{\c{c}}{\~o}es de CCN em diferentes 
                         condi{\c{c}}{\~o}es de supersatura{\c{c}}{\~a}o (S) abaixo da 
                         base das nuvens, correntes ascendentes (Wb) na base da nuvem e com 
                         o perfil vertical de do raio efetivo de gotas de nuvem (re). 
                         Al{\'e}m disso, a evolu{\c{c}}{\~a}o vertical de re com a 
                         altura reproduziram as concentra{\c{c}}{\~o}es de gotas 
                         calculadas considerando um modelo adiab{\'a}tico, Na, suportando 
                         a hip{\'o}tese de que o entranhamento e a mistura de ar em nuvens 
                         convectivas {\'e} aproximadamente n{\~a}o-homog{\^e}neo. Em 
                         rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} inicia{\c{c}}{\~a}o da 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de chuva e gelo em nuvens convectivas em 
                         desenvolvimento, os resultados mostraram que, para 
                         condi{\c{c}}{\~o}es limpas e polu{\'{\i}}das, a altura de 
                         inicia{\c{c}}{\~a}o de chuva (Dr) atrav{\'e}s de processos de 
                         colis{\~a}o e coalesc{\^e}ncia {\'e} correlacionada linearmente 
                         com Nd nucleadas na base da nuvem (Dr \≈ 5Nd) [para Dr em 
                         metros e Nd em cm-3). Quando Nd {\'e} maior do que 1000 cm-3, Dr 
                         se torna maior do que 5000 m, e part{\'{\i}}culas com tamanho 
                         para precipitar s{\~a}o iniciadas na forma de hidrometeoros de 
                         gelo. No que se refere {\`a}s caracter{\'{\i}}sticas 
                         microf{\'{\i}}sicas de CRCs na Amaz{\^o}nia Central, os 
                         resultados indicam que as concentra{\c{c}}{\~o}es de 
                         aeross{\'o}is suprimem a forma{\c{c}}{\~a}o de 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o em nuvens pequenas e envigoram nuvens 
                         profundas. Durante a {\'e}poca seca os CRCs apresentaram uma 
                         probabilidade de ocorr{\^e}ncia de raios nuvem-solo duas vezes 
                         maior do que durante a {\'e}poca chuvosa. Essas 
                         caracter{\'{\i}}sticas dos CRCs mostraram que o aumento da 
                         polui{\c{c}}{\~a}o do ar promove a forma{\c{c}}{\~a}o de 
                         tempestades mais intensas sobre a regi{\~a}o da Amaz{\^o}nia. 
                         ABSTRACT: This study aims to evaluate the impact of the 
                         concentration of aerosol particles on precipitation and lightning 
                         produced by convective clouds formed over the Amazon. Processes of 
                         cloud droplets formation and the initiation of raindrops and ice 
                         particles formation within convective clouds are discussed from 
                         in-situ measurements of hydrometeors size distributions from cloud 
                         probes mounted on board the HALO aircraft during ACRIDICON-CHUVA 
                         campaign peformed over Amazon during September 2014. Aircraft 
                         measurements were also used to test and validate convective clouds 
                         parameterization. In addition, we have investigated how pollution 
                         aerosols affect the cloud microstructure of convective rain cells 
                         (CRCs) in Central Amazon. The analysis is developed near the T3 
                         site in Manacapuru (3.2S; 60.6W), region of GoAmazon experiment. 
                         Data from SIPAM S-band radar located at Manaus are used to analyze 
                         CRCs vertical reflectivity profiles during the wet (clean) and dry 
                         (polluted) seasons of 2014. Moreover, the impact of aerosol 
                         concentrations on cloud-to-ground lightning (CG) activity produced 
                         by CRCs is discussed. The measurements of drop concentrations (Nd) 
                         at cloud base were also compared ( 20%) with drop concentrations 
                         derived on the basis of an adiabatic assumption (Na) and obtained 
                         from the vertical evolution of cloud drop effective radius (re) 
                         above cloud base. Importantly, the vertical evolution of re with 
                         height reproduced the observation-based nearly adiabatic cloud 
                         base drop concentrations, Na, supporting the hypothesis that the 
                         entrainment and mixing of air into convective clouds is nearly 
                         inhomogeneous. Regarding the initiation of raindrop and ice 
                         formation within clouds the results show that the height of rain 
                         initiation by collision and coalescence processes (Dr, in units of 
                         meters above cloud base) is linearly correlated with the number 
                         concentration of droplets (Nd in cm-3) nucleated at cloud base (Dr 
                         \≈ 5Nd). When Nd exceeded values of about 1000 cm-3, Dr 
                         became greater than 5000 m, and the first observed precipitation 
                         particles were ice hydrometeors. Regarding the microphysical 
                         characteristics of CRCs in the Central Amazon, the results shows 
                         that the increase of aerosol concentrations suppress the rain 
                         formation in smaller convective clouds and invigorates deep 
                         convective clouds. During the dry season the CRCs have shown a 
                         probability of CG lightning occurrence twice larger than during 
                         the wet season. These characteristics of CRCs have shown that the 
                         increase of air pollution promotes the formation of stronger 
                         thunderstorms over the Amazon.",
            committee = "Coelho, Simone Marilene Sievert da Costa (presidente) and Vila, 
                         Daniel Alejandro (orientador) and Albrecht, Rachel Ifanger 
                         (orientador) and Angelis, Carlos Frederico de and Rizzo, Luciana 
                         Varanda and Artaxo Netto, Paulo Eduardo",
         englishtitle = "Influences of aerosol concentrations on convective clouds 
                         microphysics formed over the Amazon",
             language = "pt",
                pages = "267",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3PELPDE",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3PELPDE",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 nov. 2020"
}


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