Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
Análise Ambiental Integrada (33009015087P2)
Estudo das propriedades ópticas dos aerossóis no norte da África e da influência da Zona de Convergência Intertropical no transporte de poeira mineral em direção a América do Sul
ADILSON VLADMIR CABRAL DA VEIGA
DISSERTAÇÃO
26/04/2017

Resumo Anualmente é emitida do deserto do Sahara grande quantidade de poeira mineral, que é majoritariamente transportada sobre o oceano Atlântico tropical. Durante os meses do verão boreal, o transporte ocorre principalmente em direção ao sul da América do Norte e Caribe, enquanto que o norte da América do Sul é a principal região receptora de poeira no inverno. Embora tenha havido uma melhoria significativa da compreensão do transporte sobre o Atlântico tropical, ainda existem aspectos pouco claros, principalmente quando o transporte ocorre em direção à América do Sul. Um dos fatores de incerteza é a provável interação da pluma de poeira com a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) durante o processo de transporte. Para contribuir na elucidação desta questão, neste trabalho foi analisada a variabilidade espacial e temporal de aerossóis e de vapor d’água nas proximidades da fonte emissora (norte da África) e, em seguida, foram investigadas possíveis relações entre a posição e a intensidade da ZCIT e da pluma de aerossóis sobre o Atlântico tropical a partir de dados coletados entre os anos de 2000 e 2015. Como indicadores, foram utilizados a profundidade óptica dos aerossóis (AOD) e o expoente de Ångström (EA) na caracterização da pluma do Sahara, e para a identificação da ZCIT o conteúdo de água precipitável na coluna atmosférica (PWV) e a radiação de onda longa emergente no topo da atmosfera (OLR). Ficou evidente que nos sítios experimentais localizados no norte da África, o cenário de aerossóis é dominado pela poeira mineral quase o ano todo, porém com diferentes padrões sazonais. No entanto, nos sítios localizados mais ao sul, na região do Sahel, a influência dos aerossóis de queimadas ganha importância, especialmente no final do ano. No Atlântico, tanto a ZCIT quanto a pluma do Sahara apresentaram forte sazonalidade, atingindo sua posição mais ao norte durante o verão boreal. Foram realizados estudos contrapondo a variabilidade interanual da posição do núcleo da ZCIT com a variação da posição do núcleo da pluma de poeira do Sahara sobre o Atlântico. Mesmo em casos extremos de variação das posições, não ficou clara a existência de uma relação sistemática entre a posição dos núcleos dos dois elementos climáticos. No entanto, com relação à intensidade observou-se que períodos com ZCIT mais forte estavam associados a ocorrência de pluma mais fraca, e vice-versa. Este comportamento pode ser consequência tanto da diminuição da emissão de poeira mineral, devido a um aumento da umidade em períodos de ZCIT intensa, quanto da remoção úmida de aerossóis durante o transporte sobre o Atlântico.

aerossóis atmosféricos, ZCIT, poeira mineral, emissões atmosféricas, transporte de poluentes atmosféricos
Abstract Every year a large amount of mineral dust is emitted from the Sahara desert, which is mostly transported over the tropical Atlantic Ocean. During the boreal summer, transport mainly takes place towards the south of North America and Caribbean, while the north of South America is the main receiver of the saharan dust in the winter. Although there has been a significant improvement in the understanding of the transport over the tropical Atlantic, there are still many unclear aspects, especially when transport takes place towards South America. One of the factors of uncertainty is a probable interaction between the dust plume and the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) during the transport. In order to contribute to the understanding of this issue, firstly, the spatial and temporal variability of aerosols and water vapor across the dust source region (North Africa) was characterized and analyzed using ground-based remote sensing data. Afterwards, it was analyzed possible relations between the position and the intensity of the ITCZ and the aerosol plume across the tropical Atlantic using satellite remote sensing data between the years 2000 and 2015. As indicators of dust plumes, the aerosol optical depth (AOD) and the Ångström exponent (AE) were used, while the columnar precipitable water content (PWV) and the out-going longwave radiation (OLR) at the top of the atmosphere were used as indicators of the ITCZ.The analyzed experimental sites located in North Africa showed that the aerosol scenario is dominated by mineral dust almost all year round, although seasonal features are quite variable. However, in the southernmost sites in the Sahel region, the influence of biomass burning aerosols is important, especially in the end of the year. Across the tropical Atlantic, both the ITCZ and the Saharan plume showed strong seasonality, reaching their northernmost position during the boreal summer. Studies were carried out by contrasting ITCZ position interannual variability with the variation of the dust plume core position across the tropical Atlantic . Even in extreme cases of position variation, we were not able to identify a systematic relationship between the position of the core of the two climatic elements. However, with regard to the intensity, it was observed that stronger ITCZ was associated with the occurrence of a weaker plume, while weaker ITCZ was found associated with stronger dust plume. This behavior may be a consequence of both a decrease in the emission of mineral dust due to an increase of soil moisture in periods of intense ITCZ, and an increase of wet removal of aerosols during transport over Atlantic.
Atmospheric aerosols, ITCZ, mineral dust, atmospheric emissions, transport of air pollutants
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

ANÁLISE AMBIENTAL INTEGRADA
AVALIAÇÃO, PROGNÓSTICO E DIAGNÓSTICO AMBIENTAL
Estudo do efeito da heterogeneidade da superfície na Região Metropolitana de São Paulo na discrepância entre a Profundidade Óptica dos Aerossóis obtida por fotometria solar e por sensores orbitais: Implicações para a validação de modelos climáticos

Banca Examinadora

NILTON MANUEL EVORA DO ROSARIO
DOCENTE - COLABORADOR
Sim
Nome Categoria
MÁRCIA AKEMI YAMASOE Participante Externo
ANDREA DE OLIVEIRA CARDOSO Participante Externo
PEDRO LEITE DA SILVA DIAS Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Auxilio Financeiro 24

Vínculo

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Não