Investigação sobre a camada limite noturna em sítios experimentais da Amazônia: regimes de estabilidade e classes de flutuações turbulentas
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
Foram utilizados dados medidos em torres micrometeorológicas instaladas em três regiões de
floresta primária: i) no Sítio experimental do projeto ATTO, na Reserva de Desenvolvimento
Sustentável Uatumã (RDSU), na Amazônia Central a aproximadamente 135 km a nordeste da
cidade Manaus; ii) na Reserva Biológica de Jarú (Rebio-Jarú) em uma área de floresta de terra
firme localizada a cerca de 100 km ao norte do município de Ji-Paraná, Rondônia, Amazônia
Ocidental; e iii) na Estação Cientifica Ferreira Penna, administrada pelo Museu Paraense
Emílio Goeldi, localizada na Floresta Nacional de Caxiuanã, município de Melgaço, PA,
Amazônia Oriental.Buscou-se investigar a estrutura da turbulência atmosférica noturna acima
da floresta amazônica e sua variabilidade em função: i) de regimes de estabilidade
diferenciados pelas seguintes condições: escoamento atmosférico com ventos fortes, ventos
fracos e com intermitência global, conforme proposto por Sun et al. (2012). Para isso
utilizaram-se características estatísticas das grandezas turbulentas na camada limite
superficial, em cada um dos regimes de estabilidade supramencionados, em períodos úmidos
e secos; ii) de classes de evolução da camada limite noturna baseadas nos padrões de
variabilidade das séries temporais turbulentas (velocidade do vento, umidade específicaq, e a
temperaturaT) e do saldo de radiação (Rn). Com base nas características de oscilação dessas
grandezas em intervalos de 30min, foi possível estabelecer classes que exprimem padrões de
variabilidade da turbulência noturna em função do movimento organizado dominante,
existência ou não de ondas de gravidade e influência de nuvens. Os resultados indicam a
presença de movimento organizado em “estruturas coerentes” durante quase todos os casos
pesquisados. Contudo, notaram-se diferenças entre as características dos sítios experimentais
investigados, particularmente no que se refere à ocorrência de ondas de gravidade. A presente
investigação pode ser muito relevante na compreensão de aspectos da interação florestaatmosfera
no período noturno, oferecendo subsídios para uma melhor simulação do
escoamento atmosférico acima dos sítios experimentais da Amazônia sob condições estáveis.
Abstract
We used data measured in micrometeorological towers installed in three areas of primary
forest: i) in the experimental site of Uatumã, on the Uatumã Sustainable Development
Reserve ( RDSU ), in central Amazonia approximately 135 km northeast of Manaus; ii) in the
Biological Reserve of Jarú ( Rebio - Jarú ), in an area of upland forest located about 100 km
north of the city of Ji-Paraná, Rondônia, Western Amazon; and iii) in the Ferreira Penna
Scientific Station, administered by the Goeldi Museum, located in the National Caxiuanã
Forest, county of Melgaço, PA, Eastern Amazon.We sought to investigate the structure of the
nocturnal atmospheric turbulence above the Amazon rainforest and its variability depending
on: i) the stability regimes differentiated by the following conditions: atmospheric flow with
strong winds, light winds and global intermittency, as proposed by Sun et al. (2012). For this
we used statistical characteristics of turbulent quantities in the surface boundary layer in each
one of the above stability regimes, in wet and dry periods; ii) Classes of evolution of the
nocturnal boundary layer based on the patterns of variability of turbulent time series (wind
speed, specific humidity, (q), and temperature, (T), and net radiation (Rn). Based on the
oscillation characteristics of these quantities at intervals of 30 minutes, it was possible to
establish classes that express variability patterns of nocturnal turbulence due to the dominant
organized movement, with the presence or not of gravity waves and influence of clouds. The
results indicate the presence of organized movement as “coherent structures" for almost all
studied cases. However, differences were noted among the characteristics of the investigated
experimental sites particularly as regards the occurrence of gravity waves. This research can
be very important in understanding aspects of forest - atmosphere interaction during night -
time, providing support for a better simulation of the atmospheric flow above experimental
sites in Amazonia under stable conditions.
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