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

Processo: 13/05014-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
Vigência: 01 de novembro de 2013 - 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências
Pesquisador responsável:Paulo Eduardo Artaxo Netto
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisadores principais:Maria Assunção Faus da Silva Dias
Pesq. associados: Rita Valéria Andreoli de Souza ; Edmilson Dias de Freitas ; Rosa Maria Nascimento dos Santos ; Rodrigo Augusto Ferreira de Souza ; Gilberto Fernando Fisch ; Luciana Varanda Rizzo ; Scot Turnbull Martin ; Henrique de Melo Jorge Barbosa ; Theotonio Mendes Pauliquevis Júnior ; Julio Tota da Silva
Auxílios(s) vinculado(s):14/50297-2 - Espectrometria de massa de aerossóis na Amazônia, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):16/12342-1 - Observações das variações do ciclo de vida de nuvens na Amazônia e seus impactos no balanço radiativo, BP.PD
16/18515-5 - Ciclo diurno da cobertura de nuvens em São Paulo a partir de um imageador de baixo custo, BP.IC
16/12731-8 - Efeitos da poluição urbana na composição de gases e partículas em uma floresta tropical, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 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 - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):

Amazônia

Meio ambiente

Nuvens

Poluição do Ar

Aerosol

Mudança climática

Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/science_of_the_amazon_23_54_55.pdf
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 (9)
(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)
ROSENFELD, DANIEL; ZHENG, YOUTONG; HASHIMSHONI, EYAL; POEHLKER, MIRA L.; JEFFERSON, ANNE; POEHLKER, CHRISTOPHER; YU, XING; ZHU, YANNIAN; LIU, GUIHUA; YUE, ZHIGUO; FISCHMAN, BARUCH; LI, ZHANQING; GIGUZIN, DAVID; GOREN, TOM; ARTAXO, PAULO; BARBOSA, HENRIQUE M. J.; POESCHL, ULRICH; ANDREAE, MEINRAT O. Satellite retrieval of cloud condensation nuclei concentrations by using clouds as CCN chambers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 113, n. 21, p. 5828-5834, MAY 24 2016. Citações Web of Science: 1.
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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: 8.
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: 14.
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: 1.
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: 9.
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