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GoAmazon: interação da pluma urbana de Manaus com emissões biogênicas da Floresta Amazônica

Pesquisador responsável:

Paulo Eduardo Artaxo Netto

Beneficiário:

Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisadores principais:

Maria Assunção Faus da Silva Dias

Pesquisadores associados:

Theotonio Mendes Pauliquevis Júnior; Luciana Varanda Rizzo; Henrique de Melo Jorge Barbosa; Rodrigo Augusto Ferreira de Souza; Julio Tota da Silva; Rita Valéria Andreoli de Souza; Edmilson Dias de Freitas; Scot Turnbull Martin; Gilberto Fernando Fisch; Rosa Maria Nascimento dos Santos

Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
Processo: 13/05014-0
Vigência: 01 de novembro de 2013 - 31 de outubro de 2017
Auxílios(s) vinculado(s):14/50297-2 - Espectrometria de massa de aerossóis na Amazônia, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):15/00787-6 - Efeitos da poluição antropogênica nas nuvens quentes na Amazônia: um estudo de modelagem, BP.MS
14/05238-8 - Propriedades físico químicas de aerossóis orgânicos secundários biogênicos na Floresta Amazônica, BP.PD
13/25058-1 - O impacto da poluição urbana de Manaus na composição dos gases e material particulado na Floresta Amazônica, BP.PD
13/24734-3 - O impacto entre emissões urbanas de Manaus e emissões biogênicas da Floresta Amazônica na composição e concentração de compostos orgânicos voláteis e a reatividade da atmosfera, BP.DR
Publicação FAPESP sobre o auxílio:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/science_of_the_amazon_23_54_55.pdf
Assunto(s):

Amazônia

Meio ambiente

Nuvens

Poluição do Ar

Aerosol

Mudança climática

Resumo
O experimento GoAmazon busca entender como o ciclo de vida dos aerossóis e das nuvens são influenciados pelo transporte de poluentes de Manaus para regiões de floresta tropical. Em particular verificar a susceptibilidade das interações nuvem-aerossol-radiação-precipitação e os "feedbacks" entre o funcionamento da biosfera e atmosfera e as atividades humanas. Os objetivos científicos estão organizados em temas correlatos: Ciclo de Vida dos Aerossóis (CVA), Ciclo de Vida das Nuvens (CVN) e Interações Nuvem-Aerossol-Precipitação (INAP). Um dos focos é entender a produção de aerossóis orgânicos secundários (SOA) a partir da interação das emissões urbanas com compostos orgânicos voláteis (VOC) emitidos pela floresta. Manaus está localizada em uma área urbana com cerca de 2 milhões de pessoas e é cercada por centenas de quilômetros de florestas e o estudo dos processos atmosféricos nesta interação é importante tanto para mudanças climáticas regionais quanto para as mudanças globais. Um conjunto detalhado de medidas sobre aerossóis, gases traço e nuvens serão realizados em 6 diferentes sítios de medidas, seguidos de estudos detalhados sobre transporte e processamento atmosférico. Três sítios medirão propriedades atmosféricas vento acima da pluma de Manaus (ATTO (site T0), ZF2 (site T01), e EMBRAPA (site T02)). Dois sítios realizarão medidas vento abaixo da pluma de Manaus (Iranduba (site T2), próxima ao Rio Negro, e Manacapuru (site T3)). Um sítio de medidas operará no centro da cidade de Manaus. Esta proposta FAPESP envolverá a instalação e operação dos 3 sítios vento acima (T0, T01 e T02) e Iranduba (site T2) vento abaixo, mas a análise dos dados e a modelagem envolverão todos os sítios e dados do experimento GoAmazon. Em Manacapuru, o US DoE operará o "ARM Mobile Aerosol Observing System (MAOS-A-C) e o Laboratório Móvel 1 do ARM (AMF1). Nos sítios operados nesta proposta um grande conjunto de medidas será realizado: medidas ópticas de aerossóis com absorção e espalhamento espectral de luz, distribuição de tamanho de partículas, composição do aerossol para os componentes orgânicos e inorgânicos, NCN (Núcleos de Condensação de Nuvens), espessura óptica de aerossol, balanço radiativo, estrutura termodinâmica vertical da atmosfera, entre outras. Quatro espectrômetros de massa para aerossóis serão utilizados para medir a composição orgânica e inorgânica dos aerossóis, com alta resolução temporal em várias localidades. Um Raman LIDAR medirá a distribuição vertical de aerossóis e vapor d´água até uma altitude de 12 km. Gases traço como O3, CO, CO2, CH4, SO2 e uma caracterização detalhada dos VOC também serão determinadas. Medidas das propriedades das nuvens, incluindo a fração de cobertura de nuvens, distribuição do tamanho de gotas, precipitação, vapor d´água, entre outras, serão combinadas com informações obtidas de radares meteorológicos para um melhor entendimento sobre as relações nuvem-aerossol-precipitação. As propriedades termodinâmicas da camada limite serão obtidas através de radiossondas em vários locais. Modelagem regional de alta resolução com o modelo BRAMS será realizada diariamente com 2 km de espaçamento de grade com aerossóis e química dos gases traço ativada. Modelagem de produção e evolução de nuvens serão realizadas em alta resolução. As observações e modelagem do GoAmazon fornecerão um conjunto de dados vital para a formulação de parametrizações para aerossóis orgânicos, esquemas de convecção e formação de nuvens, balance de radiação e componentes da vegetação terrestre em modelos para a floresta tropical. O conjunto de dados também fornecerá informações sobre como essas parametrizações são perturbadas pela poluição e como esta influencia o clima regional e global. (AU)
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
As sementes ocultas da chuva
Um oceano nos ares

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
REDDINGTON, C. L.; BUTT, E. W.; RIDLEY, D. A.; ARTAXO, P.; MORGAN, W. T.; COE, H.; SPRACKLEN, D. V. Air quality and human health improvements from reductions in deforestation-related fire in Brazil. NATURE GEOSCIENCE, v. 8, n. 10, p. 768+, OCT 2015. Citações Web of Science: 3.
SEIFERT, PATRIC; KUNZ, CLARA; BAARS, HOLGER; ANSMANN, ALBERT; BUEHL, JOHANNES; SENF, FABIAN; ENGELMANN, RONNY; ALTHAUSEN, DIETRICH; ARTAXO, PAULO. Seasonal variability of heterogeneous ice formation in stratiform clouds over the Amazon Basin. Geophysical Research Letters, v. 42, n. 13, p. 5587-5593, JUL 16 2015. Citações Web of Science: 2.
RAP, A.; SPRACKLEN, D. V.; MERCADO, L.; REDDINGTON, C. L.; HAYWOOD, J. M.; ELLIS, R. J.; PHILLIPS, O. L.; ARTAXO, P.; BONAL, D.; COUPE, N. RESTREPO; BUTT, N. Fires increase Amazon forest productivity through increases in diffuse radiation. Geophysical Research Letters, v. 42, n. 11, p. 4654-4662, JUN 16 2015. Citações Web of Science: 5.
HU, W. W.; CAMPUZANO-JOST, P.; PALM, B. B.; DAY, D. A.; ORTEGA, A. M.; HAYES, P. L.; KRECHMER, J. E.; CHEN, Q.; KUWATA, M.; LIU, Y. J.; DE SA, S. S.; MCKINNEY, K.; MARTIN, S. T.; HU, M.; BUDISULISTIORINI, S. H.; RIVA, M.; SURRATT, J. D.; ST CLAIR, J. M.; ISAACMAN-VAN WERTZ, G.; YEE, L. D.; GOLDSTEIN, A. H.; CARBONE, S.; BRITO, J.; ARTAXO, P.; DE GOUW, J. A.; KOSS, A.; WISTHALER, A.; MIKOVINY, T.; KARL, T.; KASER, L.; JUD, W.; HANSEL, A.; DOCHERTY, K. S.; ALEXANDER, M. L.; ROBINSON, N. H.; COE, H.; ALLAN, J. D.; CANAGARATNA, M. R.; PAULOT, F.; JIMENEZ, J. L. Characterization of a real-time tracer for isoprene epoxydiols-derived secondary organic aerosol (IEPOX-SOA) from aerosol mass spectrometer measurements. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 15, n. 20, p. 11807-11833, 2015. Citações Web of Science: 6.
SENA, E. T.; ARTAXO, P. A novel methodology for large-scale daily assessment of the direct radiative forcing of smoke aerosols. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 15, n. 10, p. 5471-5483, 2015. Citações Web of Science: 0.
DOS SANTOS, MERCEL J.; SILVA DIAS, MARIA A. F.; FREITAS, EDMILSON D. Influence of local circulations on wind, moisture, and precipitation close to Manaus City, Amazon Region, Brazil. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES, v. 119, n. 23, p. 13233-13249, DEC 16 2014. Citações Web of Science: 0.
ARANA, ANDREA; LOUREIRO, ANA L.; BARBOSA, HENRIQUE M. J.; VAN GRIEKEN, RENE; ARTAXO, PAULO. Optimized energy dispersive X-ray fluorescence analysis of atmospheric aerosols collected at pristine and perturbed Amazon Basin sites. X-RAY SPECTROMETRY, v. 43, n. 4, p. 228-237, JUL-AUG 2014. Citações Web of Science: 1.
BRITO, J.; RIZZO, L. V.; MORGAN, W. T.; COE, H.; JOHNSON, B.; HAYWOOD, J.; LONGO, K.; FREITAS, S.; ANDREAE, M. O.; ARTAXO, P. Ground-based aerosol characterization during the South American Biomass Burning Analysis (SAMBBA) field experiment. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 14, n. 22, p. 12069-12083, 2014. Citações Web of Science: 7.
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