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Título: Variabilidade espaço-temporal das concentrações de ozônio e monóxido de carbono durante anos extremos de secas na Amazônia
Autor: Souza, Lenizia
Orientador: Ferreira de Souza, Rodrigo Augusto
Coorientador: Oliveira Ribeiro, Igor
Palavras-chave: Poluição do ar
Sensoriamento Remoto
Queimadas
Data do documento: 23-Mar-2021
Programa: Clima e Ambiente - CLIAMB
Abstract: This study aims to analyze the estimates of ozone and carbon monoxide concentrations over the Amazon for the period 2003 to 2016, in order to analyze the spatio temporal variability of carbon monoxide and ozone, particularly over the years. in which extreme droughts occurred (2005, 2010, 2015). For gas concentration analysis, gas concentration estimates obtained from the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) sensor aboard the AQUA satellite, available from the Goddard Earth Sciences Information and Data Services Center (DISC) on the portal, were used. National Aeronautics and Space Administration (NASA) to evaluate seasonal variation and spatial distribution of the standardized CO and O3 anomaly field for the driest (JASO) and wettest months (NDJFM) during the years that occurred extreme droughts (2005, 2010 and 2015). In addition, data from burn outbreaks extracted from the National Institute for Space Research (INPE) and precipitation data from the Global Precipitation Climatology Project (GPCC) provided by NOAA /OAR / ESRL PSD were used. To analyze spatial patterns of standardized anomaly of burning and precipitation foci in years of extreme drought. The concentrations of the gases under study showed a similar seasonal variation in their monthly average concentrations, with the lowest CO and O3 values occurring in the first half of the year, showing a gradual increase fromJune and peaks in September andOctober. The highest concentration from September to October is associated with the highest concentration of fires in the region occurring during this period. Given this, the results indicate that intense droughts favor the increase of burning activities.In 2015, for example, drought lasted from the dry to wet season, affecting the central Amazon region during the dry to wet transition season, which was marked by positive anomalies of outbreaks in the region. These results indicate that interannual climate variability modulates the occurrence of burning in the Amazon, which in turn impacts interannual CO variability and, consequently, O3 concentrations, especially in years of intense drought. From this study it will be possible to better understand the relationships and variations between ozone and carbon monoxide concentrations over the Amazon in extreme drought years, which may help research groups that work with satellite and surface data assimilation. air quality models, improving the representation of physical and chemical processes that occur in the atmosphere over the Amazon drought extreme years. In addition to scientific interest, studies on trace and greenhouse gas emissions need to be expanded to adopt public policies that reduce burning.
Resumo: Este estudo tem como objetivo analisar as estimativas das concentrações de ozônio e monóxido de carbono sobre a Amazônia para o período correspondente aos anos de 2003 a 2016, com o intuito de analisara variabilidade espaço-temporal de monóxido de carbono e ozônio, particularmente durante anos em que ocorreram secas extremas (2005, 2010, 2015). Para análise das concentrações dos gases foram utilizadas as estimativas das concentrações dos gases,obtidas a partir do sensor AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) a bordo do satélite AQUA, disponível no Centro de Serviços de Informação e Dados da Goddard Earth Sciences no portal da NASA(National Aeronautics and Space Administration), com o intuito de avaliar e variação sazonal e distribuição espacial do campo de anomalia padronizada de CO e O3, para os meses mais secos (JASO) e meses mais chuvosos (NDJFM), durante os anos que ocorreram secas extremas(2005, 2010 e 2015). Além disso, foram utilizados os dados de focos de queimadas extraídos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e dados de precipitação do GPCC(Global Precipitation Climatology Project) fornecidos pelo NOAA/OAR/ESRL (National Oceanic and Atmospheric Administration/Oceanic and Atmospheric Research/Earth System Research Laboratory). Para análise dos padrões espaciais de anomalia padronizada de focos de queimadas e precipitação em anos de secas extremas, verificou-se que as concentrações dos gases em estudo, apresentaram uma variação sazonal semelhante em suas concentrações médias, com os menores valores de CO e O3 ocorrendo no primeiro semestre do ano, apresentando um aumento gradual a partir junho e com maiores concentrações em setembro e outubro, associados com o aumento dos números de focos de queima na região que ocorrem nesse período. Diante disso, os resultados indicam que secas intensas favorecem ao aumento das atividades de queimadas. Em2015, por exemplo,a seca se prolongou da estação seca à úmida, afetando a região central da Amazônia durante a estação de transição seca para úmida, período este que foi marcado por anomalias positivas de focos de queimadas na região. Estes resultados apontam que a variabilidade interanual do clima modula a ocorrência de queimadas na Amazônia, que por sua vez têm impactos na variabilidade interanual de CO e, consequentemente, nas concentrações de O3, principalmente em anos com seca intensa.A partir deste estudo será possível entender melhor as relações e variações entre as concentrações de ozônio e de monóxido de carbono sobre a Amazônia em anos de seca extremas, o que poderá auxiliar grupos de pesquisa que trabalham com assimilação de dados de satélites e de superfície em modelos de qualidade do ar, melhorando a representação de processos físicos e químicos que ocorrem na atmosfera sobre a Amazônia em anos de secas extremas. Além do interesse científico, faz-se mister ampliar os estudos sobre emissões de gases traço e de efeito estufa para adoção de políticas públicas que reduzam as queimadas.
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