| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34T/4ACJ4JL | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21d/2023/12.13.20.18 | |||||||||
| Última Atualização | 2024:03.20.17.59.10 (UTC) simone | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21d/2023/12.13.20.18.14 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2024:03.24.08.21.51 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18803-TDI/3406 | |||||||||
| Chave de Citação | Reis:2024:CoEmBi | |||||||||
| Título | Estudo numérico do impacto dos aerossóis na microfísica de nuvens: contribuição das emissões biogênicas e antropogênicas da Amazônia  | |||||||||
| Título Alternativo | Numerical study of aerosol impact on cloud microphysics: contribution of amazon's biogenic and anthropogenic emissions | |||||||||
| Curso | MET-MET-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2024 | |||||||||
| Data | 2023-11-17 | |||||||||
| Data de Acesso | 07 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Meteorologia) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 114 | |||||||||
| Número de Arquivos | 2 | |||||||||
| Tamanho | 5650 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Reis, André Luiz dos | |||||||||
| Banca | Vendrasco, Éder Paulo (presidente) Herdies, Dirceu Luis (orientador) Alvim, Débora Souza Vela, Angel Liduvino Vara Nascimento, Janaína Mayara Pinto do Cecchini, Micael Amore | |||||||||
| Endereço de e-Mail | andreluiz.reis4@gmail.com | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2023-12-13 20:18:16 :: andre.reis@inpe.br -> administrator :: 2023-12-16 16:54:15 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2023-12-16 16:54:54 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2023-12-18 21:53:20 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2023-12-18 22:00:00 :: pubtc@inpe.br -> andre.reis@inpe.br :: 2024-02-08 02:09:32 :: andre.reis@inpe.br -> administrator :: 2024-03-20 17:48:55 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2024-03-21 14:21:43 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2024-03-21 14:22:01 :: simone :: -> 2024 2024-03-21 14:25:46 :: simone -> administrator :: 2024 2024-03-24 08:21:51 :: administrator -> :: 2024 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | aerossóis CCN WRF-Chem microfísica de nuvens aerosols CCN WRF-Chem cloud microphysics | |||||||||
| Resumo | A convecção na região Amazônica, uma extensa floresta tropical localizada na região norte do Brasil, é um importante mecanismo no ciclo hidrológico e no aquecimento da atmosfera tropical e ainda as suas variações, em termos de intensidade e posição, possuem um papel importante na determinação do tempo e do clima desta região. Além dos processos dinâmicos e termodinâmicos da atmosfera, as características químicas e aerodinâmicas dos aerossóis exercem um papel importante na microfísica de nuvens e no desenvolvimento convectivo. A região ao entorno de Manaus caracteriza um ambiente único em todo o mundo para estudar o efeito das emissões antropogênicas e biogênicas na concentração de aerossol e consequentemente na microfísica de nuvens. Este trabalho tem como objetivo avaliar os aerossóis modulados pelas emissões biogênicas da floresta tropical amazônica e antropogênicas da região metropolitana de Manaus durante o período chuvoso para as nuvens quentes. Para isso foi utilizado o modelo WRF com química acoplada, executado com alta resolução, e dados coletados durante o experimento GoAmazon2014/15. Os resultados indicam que o modelo representa eficientemente a meteorologia e a química na região de Manaus. O modelo totalmente acoplado permitiu reproduzir a dispersão e o envelhecimento da pluma. À medida que a pluma envelhece ocorre o rápido crescimento do número de aerossóis na moda de acumulação com pico de 1,9 109 kg-1 a 100 km de Manaus. O aumento nas concentrações de aerossóis na moda de acumulação é associado à formação de aerossol orgânico secundário (SOA) biogênico e antropogênico, assim como aerossóis derivados de sulfato (SO42-) com picos em massa de 4, 100 e 1,4 vezes a concentração de background respectivamente observados por volta das 15 UTC (13 horas horário local). Esse aumento na concentração de aerossol correlaciona-se significativamente com a concentração de núcleos de condensação de nuvens (CCN) a 0,5% de supersaturação. Encontrou-se que o pico na concentração de CCN é de aproximadamente 800 cm-3 observado também cerca de 100 km de Manaus, e se estabiliza próximo de 500 cm-3 a 300 km de Manaus. Sob condições de fundo a concentração de CCN é menor que 200 cm-3. As emissões antropogênicas contribuem com um aumento de cerca de 400 cm-3, na concentração de CCN que por sua vez também depende das emissões biogênicas. Estas somadas as emissões antropogênicas contribuem com cerca de 200 cm-3 na concentração e CCN. Apesar da concentração elevada de aerossol na pluma e a concentração de CCN também ser maior, a razão CCN/aerossol diminui, medindo 0,02, em contraste com 0,28 na região de background. As diferentes características químicas e aerodinâmicas dos aerossóis nas regiões de background e na região da pluma urbana modulam a concentração de número de gotículas (DNC), conteúdo de água líquida (LWC) e raio efetivo (De). As nuvens na pluma apresentam maior DNC e LWC, e menor De. Aproximadamente 40% das nuvens na pluma apresentam LWC acima de 2,5 g/m³, enquanto apenas 10% nas regiões de fundo. O De médio é de 10 e 13 {{μm}} na pluma e regiões de fundo, respectivamente. Estes efeitos são observados até cerca de 4 km de altura. Para nuvens acima de 4 km o DNC e o De são aproximadamente equivalentes entre as nuvens nas regiões de background e na pluma por outro lado o LWC e a velocidade vertical são maiores paras as nuvens moduladas pela pluma, o que permite relacionar a poluição urbana com o atraso na precipitação e o revigoramento convectivo. Simulações de sensibilidade também mostraram que as emissões antropogênicas e biogênicas influenciam os processos de nuvens na região amazônica. Nossos resultados sugerem que uma representação mais precisa dos aerossóis, frequentemente simplificada nos modelos numéricos, é necessária para uma modelagem aprimorada do tempo e do clima. ABSTRACT: Convection in the Amazon region, an extensive tropical forest located in the northern region of Brazil, is an important mechanism in the hydrological cycle and in heating the tropical atmosphere. Furthermore, its variations, in terms of intensity and position, play a significant role in determining the weather and climate of this region. In addition to the dynamic and thermodynamic processes of the atmosphere, the chemical and aerodynamic characteristics of aerosols play an important role in cloud microphysics and convective development. The region surrounding Manaus provides a unique environment worldwide to study the effect of anthropogenic and biogenic emissions on aerosol concentration and consequently on cloud microphysics. This work aims to evaluate aerosols modulated by biogenic emissions from the Amazon tropical forest and anthropogenic emissions from the metropolitan region of Manaus during the rainy season for warm clouds. For this purpose, the WRF model with coupled chemistry was used, executed at high resolution, along with data collected during the GoAmazon2014/15 experiment. The results indicate that the model effectively represents meteorology and chemistry in the Manaus region. The fully coupled model successfully reproduced plume dispersion and aging. As the plume ages, there is rapid growth in the number of aerosols in the accumulation mode with a peak of 1.9 × 109 kg-1 at 100 km from Manaus. The increase in aerosol concentrations in the accumulation mode is associated with the formation of biogenic and anthropogenic secondary organic aerosol (SOA), as well as sulfate-derived aerosols {{(SO4²⁻)}} with mass peaks at 4, 100, and 1.4 times the background concentration, respectively, observed around 15 UTC (13 local time). This increase in aerosol concentration significantly correlates with the concentration of cloud condensation nuclei (CCN) at 0.5% supersaturation. It was found that the peak in CCN concentration is approximately 800 cm-3 also observed about 100 km from Manaus and stabilizes near 500 cm-3 at 300 km from Manaus. Under background conditions, the CCN concentration is less than 200 cm-3. Anthropogenic emissions contribute to an increase of about 400 cm-3 in CCN concentration, which in turn also depends on biogenic emissions. These, combined with anthropogenic emissions, contribute about 200 cm-3 to the CCN concentration. Despite the elevated aerosol concentration in the plume and the higher CCN concentration, the CCN/aerosol ratio decreases, measuring 0.02, in contrast to 0.28 in the background region. The different chemical and aerodynamic characteristics of aerosols in background regions and in the urban plume region modulate droplet number concentration (DNC), liquid water content (LWC), and effective radius (De). Clouds in the plume exhibit higher DNC and LWC, and lower De. Approximately 40% of clouds in the plume have LWC above 2.5 g/m³, while only 10% in background regions. The average De is 10 and 13 {{μm}} in the plume and background regions, respectively. These effects are observed up to about 4 km in altitude. For clouds above 4 km, DNC and De are approximately equivalent between clouds in background regions and in the plume. On the other hand, LWC and vertical velocity are higher for clouds modulated by the plume, allowing to relate urban pollution to delayed precipitation and convective invigoration. Sensitivity simulations also showed that both anthropogenic and biogenic emissions influence cloud processes in the Amazon region. Our results suggest that a more accurate representation of aerosols, often simplified in numerical models, is necessary for enhanced weather and climate modeling. | |||||||||
| Área | MET | |||||||||
| Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Estudo numérico do... | |||||||||
| Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGCT > Estudo numérico do... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/4ACJ4JL | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/4ACJ4JL | |||||||||
| Idioma | pt | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | andre.reis@inpe.br simone | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | |||||||||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2021/06.04.03.40.25 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F35TRS 8JMKD3MGPCW/46KUATE | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
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