@PhDThesis{Penna:2018:ImAeRe,
author = "Penna, Brunna Romero",
title = "Impacto dos aeross{\'o}is na rean{\'a}lise Merra-Z",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2018-05-11",
keywords = "Aeross{\'o}is, modelagem de aeross{\'o}is, impactos na
superf{\'{\i}}cie terrestre, assimila{\c{c}}{\~a}o de
aeross{\'o}is, impacto dos aeross{\'o}is, aerosols modeling,
land surface impacts, aerosol assimilation, impacts of aerosols.",
abstract = "Nas {\'u}ltimas d{\'e}cadas o desenvolvimento de pesquisas em
modelagem do sistema terrestre t{\^e}m sido consider{\'a}vel,
devido principalmente {\`a} melhoria da capacidade computacional
e ao desenvolvimento de novos modelos, cada vez mais complexos e
representativos. Al{\'e}m disso, novos conjuntos de
observa{\c{c}}{\~o}es est{\~a}o surgindo e possibilitando maior
qualidade nas informa{\c{c}}{\~o}es do estado da atmosfera
atual. No contexto dessa sinergia entre modelagem num{\'e}rica e
novas observa{\c{c}}{\~o}es foi produzido um novo conjunto de
dados, a rean{\'a}lise MERRA-2, que conta com
assimila{\c{c}}{\~a}o da profundidade {\'o}ptica dos
aeross{\'o}is atmosf{\'e}ricos. Estes constituintes interagem
com a radia{\c{c}}{\~a}o e alteram o balan{\c{c}}o de energia
global. Dessa forma, esta ferramenta apresenta potencial para
estudos e compreens{\~a}o da influ{\^e}ncia dos aeross{\'o}is
em diversos aspectos do sistema clim{\'a}tico. Assim, a presente
pesquisa avaliou o impacto dos aeross{\'o}is em vari{\'a}veis
meteorol{\'o}gicas e de superf{\'{\i}}cie terrestre a partir da
execu{\c{c}}{\~a}o de um experimento com as mesmas
configura{\c{c}}{\~o}es da rean{\'a}lise MERRA-2, exceto por
desconsiderar o efeito dos aeross{\'o}is no sistema. Os
resultados apontam que as vari{\'a}veis de superf{\'{\i}}cie,
as quais s{\~a}o simula{\c{c}}{\~o}es do modelo e medidas
indispens{\'a}veis de condi{\c{c}}{\~a}o de contorno para
modelos atmosf{\'e}ricos, s{\~a}o significativamente impactadas
devido {\`a} presen{\c{c}}a dos aeross{\'o}is. Em geral, a
diminui{\c{c}}{\~a}o da radia{\c{c}}{\~a}o de onda curta
l{\'{\i}}quida em superf{\'{\i}}cie, em decorr{\^e}ncia da
presen{\c{c}}a dos aeross{\'o}is, possui a capacidade de reduzir
os fluxos de calor sens{\'{\i}}vel e latente. O impacto {\'e}
particionado de forma diferente para vegeta{\c{c}}{\~o}es densas
e menos vegetadas, e possui maior magnitude quando a esp{\'e}cie
predominante {\'e} o carbono, exceto para o fluxo de
radia{\c{c}}{\~a}o de onda longa l{\'{\i}}quida, que
apresentou maior impacto em decorr{\^e}ncia dos aeross{\'o}is de
poeira. O efeito dos aeross{\'o}is na redu{\c{c}}{\~a}o do
fluxo de calor sens{\'{\i}}vel {\'e} maior em
superf{\'{\i}}cies menos vegetadas, bem como a variabilidade do
impacto no ciclo diurno da temperatura da superf{\'{\i}}cie
terrestre. O conjunto de dados analisado permitiu capturar
padr{\~o}es encontrados por diferentes autores em trabalhos
anteriores, identificar condi{\c{c}}{\~o}es de anomalia na
profundidade {\'o}ptica dos aeross{\'o}is e apresentou melhores
estimativas para os fluxos em superf{\'{\i}}cie a partir da
considera{\c{c}}{\~a}o do efeito dos aeross{\'o}is no sistema.
Para as vari{\'a}veis meteorol{\'o}gicas, as quais s{\~a}o
assimiladas no sistema de rean{\'a}lise MERRA-2, o impacto dos
aeross{\'o}is {\'e} menor, uma vez que, as
observa{\c{c}}{\~o}es inseridas cont{\'e}m a
informa{\c{c}}{\~a}o da presen{\c{c}}a dos aeross{\'o}is na
atmosfera. ABSTRACT: In the last decades the development of
researches in modeling of the terrestrial system have been
considerable, mainly due to the improvement of computational
capacity and the development of new models, increasingly complex
and representative. In addition, new sets of observations are
emerging and enabling higher quality information in the state of
the current atmosphere. In the context of this synergy between
numerical modeling and new observations, a new data set was
produced, the MERRA-2 reanalysis, which counts on the assimilation
of the optical depth of the atmospheric aerosols. These
constituents interact with radiation and alter the overall energy
balance. In this way, this tool presents potential for studies and
understanding of the influence of aerosols in several aspects of
the climate system. Thus, the present study evaluated the impact
of aerosols on meteorological and land surrface variables by
performing an experiment with the same MERRA-2 reanalysis
configurations, except for disregarding the effect of aerosols on
the system. The results indicate that surface variables, which are
model simulations and indispensable contour condition measurements
for atmospheric models, are significantly impacted due to the
presence of aerosols in the atmosphere. In general, the decrease
in the net shortwave flux at surface due to the presence of
aerosols has the ability to reduce sensible and latent heat
fluxes. The impact is partitioned differently for dense and less
vegetated vegetation, and has a higher magnitude when the
predominant species is carbon, except for the net longwave flux,
which had the greatest impact due to dust aerosols. The effect of
aerosols on the reduction of sensible heat flux is greater on less
vegetated surfaces, as well as the variability of the impact on
the diurnal cycle of the Earths surface temperature. The analyzed
data allowed us to capture patterns found by different authors in
previous works, to identify anomaly conditions in the optical
depth of the aerosols and to present better estimates for the
surface fluxes from the consideration of the effect of the
aerosols in the system. For the meteorological variables, which
are assimilated in the MERRA-2 reanalysis system, the impact of
the aerosols is smaller, since the inserted observations contain
information on the presence of aerosols in the atmosphere.",
committee = "Coelho, Simone Marilene da Costa (presidente) and Herdies, Dirceu
Luis (orientador) and Silva Junior, Arlindo Moraes da (orientador)
and Oliveira, Gilvan Sampaio de and Ros{\'a}rio, Nilton Manuel
{\'E}vora do and Artaxo Netto, Paulo Eduardo",
englishtitle = "Impact of aerosols on the Merra-2 reanalysi",
language = "pt",
pages = "155",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3R35M4H",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3R35M4H",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "19 abr. 2024"
}