Correlacionando o nível de organização de campos de nuvens convectivas aos ciclos hidrológico e de aerossóis na Amazônia (CLOUDORG)

• Processo: 22/13257-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
• Acordo de Cooperação: Instituto Serrapilheira
• Pesquisador responsável: Micael Amore Cecchini
• Beneficiário: Micael Amore Cecchini
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: André Seiji Wakate Teruya ; Carlos Frederico de Angelis ; Carlos Frederico Mendonça Raupp ; Edmilson Dias de Freitas ; Henrique de Melo Jorge Barbosa ; Luiz Augusto Toledo Machado ; Márcia Akemi Yamasoe ; Maria Assunção Faus da Silva Dias ; Paulo Eduardo Artaxo Netto ; Pedro Leite da Silva Dias ; Rachel Ifanger Albrecht ; Thiago Souza Biscaro
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/17448-9 - Correlacionando a organização de campos de nuvens com a eficiência da precipitação na Amazônia, BP.PD; 24/15111-7 - Integração da rede e automatização da obtenção e transferência dos dados coletados no sítio ATTO-Campina, BP.TT; 24/04763-3 - Analisando os efeitos dos aerossóis e da umidade na organização de campos de nuvens rasas na Amazônia, BP.MS; 24/07198-5 - Gerenciamento de dados durante o projeto CLOUDORG, BP.TT
• Assunto(s): Microfísica de nuvens Nuvens convectivas Precipitação Aerossóis Chuva Nuvens Ciclo hidrológico Amazônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aerossóis e chuva | Amazonia | Ciclo de vida de nuvens | Modelagem de Alta Resolução | Nuvens Convectivas | precipitação | Torre ATTO | Física de Nuvens

Resumo

Os aspectos físicos das nuvens, tais como sua extensão horizontal e vertical, determinam em grande parte seu papel nos ciclos hidrológico e energético da Amazônia. Nesta região, o ciclo diurno da convecção apresenta um aspecto pulsante, com a formação do chamado campo de nuvens cumulus no final da manhã, seguido de um pico de atividade à tarde devido à formação de nuvens convectivas profundas que então se dissipam no final da tarde. Historicamente, os modelos climáticos não conseguem reproduzir o crescimento de nuvens convectivas rasas para sistemas mais profundos (ou seja, a transição convectiva rasa-profunda), desencadeando a convecção profunda muito cedo. Isso resulta em picos de chuva muito precoces (2-3 horas) dentro do ciclo diário. Além disso, estudos recentes mostraram que as nuvens convectivas profundas desempenham um papel importante no processo de formação de novas partículas de aerossol na Amazônia. Foi proposto que as nuvens transportam gases biogênicos para a troposfera superior, onde crescem por condensação e são posteriormente transportados para a camada limite por correntes descendentes e reabastecendo a população de aerossóis. Em um contexto de mudanças climáticas, é essencial obter uma reprodução precisa da evolução do campo de nuvens amazônicas para melhor prever os futuros regimes de chuvas e aerossóis na região. Neste contexto, propomos uma análise objetiva para quantificar a transição convectiva rasa-profunda usando modelos de alta resolução e novas observações na região da torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory). A quantificação envolverá a determinação do nível de agregação dos campos de nuvens, o que determina se estes são dominados por muitas nuvens pequenas (baixo nível de agregação) ou por alguns grandes aglomerados (alto nível de agregação). Espera-se que o ciclo diurno convectivo na Amazônia evolua do primeiro para o segundo. Portanto, propomos uma nova maneira de quantificar a transição rasa para profunda, rastreando a evolução dos níveis de agregamento de nuvens. Esta informação está intrinsecamente ligada à variabilidade espaço-temporal da chuva e ao ciclo de aerossóis porque aglomerados maiores produzem mais chuva e transportam mais massa verticalmente do que nuvens mais rasas e espalhadas. Propomos que um índice de agregamento de nuvens é um fator importante para a transição dos resultados de modelos e observações de alta resolução para parametrizações em modelos climáticos. (AU)

Publicações científicas

(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)

CURTIUS, JOACHIM; HEINRITZI, MARTIN; BECK, LISA J.; POEHLKER, MIRA L.; TRIPATHI, NIDHI; KRUMM, BIANCA E.; HOLZBECK, PHILIP; NUSSBAUMER, CLARA M.; PARDO, LIANET HERNANDEZ; KLIMACH, THOMAS; et al. Isoprene nitrates drive new particle formation in Amazon's upper troposphere. Nature, v. 636, n. 8041, p. 23-pg., 2024-12-05. (22/01780-9, 21/03547-7, 22/13257-9)

HEYMSFIELD, ANDREW J.; CECCHINI, MICAEL A.; DETWILER, ANDREW; HONEYAGER, RYAN; FIELD, PAUL. Exploring the Composited T-28 Hailstorm Penetration Dataset to Characterize Hail Properties within the Updraft and Downdraft Regions. Journal of Applied Meteorology and Climatology, v. 62, n. 12, p. 24-pg., 2023-12-01. (22/13257-9)