Aspectos ambientais de superfície no bioma Caatinga sob perspectiva observacional e de modelagem regional

Autor: Ferreira, Rosaria Rodrigues
Přispěvatelé: Rodrigues, Daniele Tôrres, Moreira, Demerval Soares, Menezes, Rômulo Simões Cezar, Bezerra, Bergson Guedes, Silva, Cláudio Moisés Santos e
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFRN
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Na região tropical, o bioma Caatinga tem um papel fundamental na manutenção do balanço de energia superficial e de dióxido de carbono (CO2). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar como os fluxos dos componentes do balanço de energia e das variáveis que representam o balanço de CO2 se comportam no bioma Caatinga, através do uso de dados medidos in situ e com a utilização de um modelo dinâmico regional. Buscou-se avaliar a destreza e habilidade de simulações com o modelo dinâmico Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System (BRAMS) versão 5.3 que esteve acoplado ao módulo de superfície Joint UK Land Environment Simulator (JULES) versão 3.0. Além disso, foi realizada uma avaliação sobre a dinâmica do CO2 através da produtividade primária bruta (GPP). Os dados de GPP foram obtidos do produto de sensoriamento remoto MOD17A2H estimados a partir do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Os dados observacionais utilizados como parâmetro de validação do modelo BRAMS, foram oriundos de uma campanha experimental que proveu informações sobre a Caatinga, através do método de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance). Os resultados mostraram que o modelo BRAMS representou satisfatoriamente o regime de chuvas quando comparado às demais bases de dados. Quanto aos parâmetros medidos de superfície, o modelo BRAMS apresentou melhor habilidade no mês seco para as variáveis temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor no solo (G) e balanço de energia (Rn) e uma habilidade ruim para o fluxo de calor latente (LE). Também foi visto que para o mês seco, com exceção do fluxo LE (correlação r = 0,59), as demais variáveis simuladas apresentaram correlação acima de 0,80. No mês chuvoso o Tar, LE e Rn tiveram r > 0,90. Além disso, observouse que o G apresentou o maior desvio e superestimação em relação à observação, mesmo tendo uma alta correlação (r > 0,80) nas duas estações. De modo geral, após avaliar a habilidade de simulações com o BRAMS no bioma Caatinga, sugere-se que este modelo pode ser utilizado como ferramenta de estudo para a região. Porém, é necessário que haja melhorias, principalmente em relação à parametrização de SoloVegetação-Atmosfera associada ao JULES. A respeito da avaliação do CO2 através da GPP, este estudo mostrou que o produto MOD17A2H representou a variabilidade mensal da GPP na Caatinga com correlação r = 0,65 e R2 = 0,43, no entanto, embora o produto possa descrever o comportamento anual do GPP na Caatinga, são necessárias melhorias para representar com mais qualidade a GPP medida pelo sistema Eddy Covariance. In the tropical region, the Caatinga biome plays a key role in maintaining the balance of surface energy and carbon dioxide (CO2). Thus, the objective of this study was to evaluate how the flows of the components of the energy balance and of the variables that represent the CO2 balance behave in the Caatinga biome, through the use of data measured in situ and with the use of a regional dynamic model. The aim was to evaluate the dexterity and skill of simulations with the Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) version 5.3 dynamic model, which was coupled to the Joint UK Land Environment Simulator (JULES) version 3.0 surface module. In addition, an assessment was made of the dynamics of CO2 through gross primary productivity (GPP). GPP data were obtained from the remote sensing product MOD17A2H estimated from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). The observational data used as a validation parameter for the BRAMS model came from an experimental campaign that provided information about the Caatinga, using the eddy covariance method(Eddy Covariance). The results showed that the BRAMS model represented the rainfall regime satisfactorily when compared to the other databases. As for the measured surface parameters, the BRAMS model showed better ability in the dry month for the variables air temperature (Tar), relative air humidity (RH), sensitive heat flow (H), heat flow in the soil (G) and energy balance (Rn) and a bad ability for the latent heat flow (LE). It was also seen that for the dry month, with the exception of the LE flow (correlation r = 0,59), the other simulated variables showed a correlation above 0,80. In the rainy month Tar, LE and Rn had r > 0,90. In addition, it was observed that the G showed the highest deviation and overestimation in relation to the observation, despite having a high correlation (r > 0,80) in the two seasons. In general, after evaluating the ability of simulations with BRAMS in the Caatinga biome, it is suggested that this model can be used as a study tool for the region. However, improvements are necessary, especially in relation to the parameterization of Soil-Vegetation-Atmosphere associated with JULES. Regarding the assessment of CO2 through the GPP, this study showed that the product MOD17A2H represented the monthly variability of the GPP in the Caatinga with a correlation r = 0,65 and R2 = 0,43, however, although the product can describe the annual behavior of the GPP in the Caatinga, improvements are needed to better represent the GPP measured by the Eddy Covariance system.
Databáze: OpenAIRE
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