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O ciclo de vida de aerossóis e nuvens na Amazônia: emissões biogênicas, emissões de queimadas e impactos no ecossistema

Processo: 17/17047-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
Vigência: 01 de fevereiro de 2018 - 31 de janeiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
Pesquisador responsável:Paulo Eduardo Artaxo Netto
Beneficiário:Paulo Eduardo Artaxo Netto
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:Alan James Peixoto Calheiros ; Éder Paulo Vendrasco ; Edmilson Dias de Freitas ; Henrique de Melo Jorge Barbosa ; Izabelly Carvalho da Costa ; Joel Ferreira de Brito ; Luciana Varanda Rizzo ; Luiz Augusto Toledo Machado ; Nilmara de Oliveira Alves Brito ; Pedro Luiz Pizzigatti Corrêa ; Rachel Ifanger Albrecht ; Samara Carbone ; Thiago Souza Biscaro
Auxílios(s) vinculado(s):18/18692-0 - Aplicações do libRadTran em estudos da interação entre radiação, nuvens e aerossóis, AV.EXT
18/08934-6 - Estudo das modificações nos aerossóis devido às nuvens através da combinação de diferentes técnicas de sensoriamento remoto, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):19/04455-9 - Estabilidade da calibração de um Lidar Raman para medidas de vapor de água na Amazônia, BP.IC
18/26375-4 - Mecanismos de formação de aerossóis orgânicos secundários no solo, na torre ATTO e no avião halo, BP.PD
18/23779-7 - Processamento de dados e análises de Big Data visando entendimento de propriedades atmosféricas da Amazônia e seus impactos no ecossistema, BP.TT
Assunto(s):Mudança climática  Nuvens  Aerossóis  Meio ambiente  Ecossistema amazônico  Amazônia  Queimada 

Resumo

A Amazônia é um excelente laboratório para estudar processos críticos que regulam a Física e Química atmosférica tropical. A floresta é uma importante fonte global de aerossóis, gases traços e vapor de água, e os complexos processos não lineares que regulam estes diferentes componentes ainda não são totalmente compreendidos. Neste projeto, estudaremos ciclo de vida do aerossol (ALC), o ciclo de vida de nuvens (CLC) e as interações entre nuvens-aerossóis-radiação e precipitação (CAPI) na Amazônia. Utilizaremos uma combinação de abordagens que permitem pesquisas inovadoras nos trópicos. O projeto envolve 4 esforços de medidas: 1) novas observações de longo prazo na torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory); 2) expedições fluviais na Amazônia Ocidental em áreas ainda não investigadas do ponto de vista atmosférico; 3) um experimento para investigar a atmosfera amazônica em altas altitudes (14 km), com o avião alemão HALO G5; e 4) campanhas de medição de aerossóis e gases traços transportados da Amazonia para Chacaltaya, Bolívia, a 5.240 metros de altitude nos Andes. Esses esforços de medição, que vão da torre ATTO de 325 metros de altura, através de navios fluviais e aviões até amostragens nos Andes na estação Chacaltaya, permitirão estudar um grande espectro de processos críticos na ligação entre biosfera-atmosfera-clima em regiões tropicais. Nesses sites e plataformas, nós avaliaremos, entre outras coisas, propriedades ópticas de aerossol como espalhamento e absorção espectral de radiação, distribuição de tamanho de aerossol, composição de aerossol para componentes orgânicas e inorgânicas, profundidade óptica de aerossóis e nuvens, balanço de radiação, núcleos de condensação de nuvens, tamanho de gota de nuvem e perfis verticais de aerossóis, nuvens, precipitação e variáveis termodinâmicas. Um grande conjunto de instrumentação avançada fará essas medidas em difíceis condições logísticas. A modelagem em nuvens em alta resolução integrará aerossóis, CCN e vapor de água para uma variedade de condições termodinâmicas e permitirá a integração de análises de aerossóis com processos em nuvens. A modelagem regional em alta resolução utilizando BRAMS e WRF-Chem serão realizadas para ajudar a entender os processos e o transporte regional. Com esses novos conjuntos de dados e esforços de modelagem associados, planejamos contribuir no entendimento das interações entre nuvens-aerossol-precipitação e os feedbacks entre biosfera e atmosfera em condições naturais e em condições dominadas por emissões de queimadas. Esperamos que essas medidas e esforços de modelagem proporcionem novos conhecimentos em processos críticos e importantes que regulam a Química atmosférica tropical e a Física de nuvens e radiação. A análise também fornecerá importantes informações sobre como a Amazônia está sendo perturbada pelas emissões de queima de biomassa e como ela influencia o clima regionalmente e globalmente. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Poluição de Manaus aumenta em até 400% a formação de aerossóis pela floresta amazônica 
Pesquisadores usam torre na Amazônia para investigar relação da floresta com o clima global 
Pós-doutorado em pesquisa atmosférica com Bolsa da FAPESP  
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias:
Aerossóis na Amazônia aumentam em até 400% por conta da poluição 
Poluição urbana de Manaus aumenta em até 400% a formação de aerossóis pela floresta amazônica 
Poluição de Manaus aumenta em até 400% a formação de aerossóis pela floresta amazônica 
Poluição de Manaus aumenta em até 400%, aponta estudo 
Poluição de Manaus aumenta em até 400% a formação de aerossóis pela floresta amazônica 
Poluição aumenta em até 400% a formação de aerossóis na Amazônia 
Poluição de Manaus aumenta em até 400% a formação de aerossóis pela floresta amazônica 

Publicações científicas (7)
(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)
SHRIVASTAVA, MANISH; ANDREAE, MEINRAT O.; ARTAXO, PAULO; BARBOSA, HENRIQUE M. J.; BERG, LARRY K.; BRITO, JOEL; CHING, JOSEPH; EASTER, RICHARD C.; FAN, JIWEN; FAST, JEROME D.; FENG, ZHE; FUENTES, JOSE D.; GLASIUS, MARIANNE; GOLDSTEIN, ALLEN H.; ALVES, ELIANE GOMES; GOMES, HELBER; GU, DASA; GUENTHER, ALEX; JATHAR, SHANTANU H.; KIM, SAEWUNG; LIU, YING; LOU, SIJIA; MARTIN, SCOT T.; MCNEILL, V. FAYE; MEDEIROS, ADAN; DE SA, SUZANE S.; SHILLING, JOHN E.; SPRINGSTON, STEPHEN R.; SOUZA, R. A. F.; THORNTON, JOEL A.; ISAACMAN-VANWERTZ, GABRIEL; YEE, LINDSAY D.; YNOUE, RITA; ZAVERI, RAHUL A.; ZELENYUK, ALLA; ZHAO, CHUN. Urban pollution greatly enhances formation of natural aerosols over the Amazon rainforest. NATURE COMMUNICATIONS, v. 10, MAR 5 2019. Citações Web of Science: 0.
TUET, WING Y.; LIU, FOBANG; ALVES, NILMARA DE OLIVEIRA; FOK, SHIERLY; ARTAXO, PAULO; VASCONCELLOS, PEROLA; CHAMPION, JULIE A.; NG, NGA L. Chemical Oxidative Potential and Cellular Oxidative Stress from Open Biomass Burning Aerosol. ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY LETTERS, v. 6, n. 3, p. 126-132, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
ROSARIO, NILTON E.; SAUINI, THAMARA; PAULIQUEVIS, THEOTONIO; BARBOSA, HENRIQUE M. J.; YAMASOE, MARCIA A.; BARJA, BORIS. Aerosol optical depth retrievals in central Amazonia from a multi-filter rotating shadow-band radiometer calibrated on-site. Atmospheric Measurement Techniques, v. 12, n. 2, p. 921-934, FEB 11 2019. Citações Web of Science: 0.
SENA, ELISA T.; SILVA DIAS, M. A. F.; CARVALHO, L. M. V.; SILVA DIAS, P. L. Reduced Wet-Season Length Detected by Satellite Retrievals of Cloudiness over Brazilian Amazonia: A New Methodology. Journal of Climate, v. 31, n. 24, p. 9941-9964, DEC 2018. Citações Web of Science: 0.
SCHULZ, CHRISTIANE; SCHNEIDER, JOHANNES; HOLANDA, BRUNA AMORIM; APPEL, OLIVER; COSTA, ANJA; DE SA, SUZANE S.; DREILING, VOLKER; FUETTERER, DANIEL; JURKAT-WITSCHAS, TINA; KLIMACH, THOMAS; KNOTE, CHRISTOPH; KRAEMER, MARTINA; MARTIN, SCOT T.; MERTES, STEPHAN; POEHLKER, MIRA L.; SAUER, DANIEL; VOIGT, CHRISTIANE; WALSER, ADRIAN; WEINZIERL, BERNADETT; ZIEREIS, HELMUT; ZOEGER, MARTIN; ANDREAE, MEINRAT O.; ARTAXO, PAULO; MACHADO, LUIZ A. T.; POESCHL, ULRICH; WENDISCH, MANFRED; BORRMANN, STEPHAN. Aircraft-based observations of isoprene-epoxydiol-derived secondary organic aerosol (IEPOX-SOA) in the tropical upper troposphere over the Amazon region. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 18, n. 20, p. 14979-15001, OCT 18 2018. Citações Web of Science: 0.
SHILLING, JOHN E.; PEKOUR, MIKHAIL S.; FORTNER, EDWARD C.; ARTAXO, PAULO; DE SA, SUZANE; HUBBE, JOHN M.; LONGO, KARLA M.; MACHADO, LUIZ A. T.; MARTIN, SCOT T.; SPRINGSTON, STEPHEN R.; TOMLINSON, JASON; WANG, JIAN. Aircraft observations of the chemical composition and aging of aerosol in the Manaus urban plume during GoAmazon 2014/5. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 18, n. 14, p. 10773-10797, JUL 30 2018. Citações Web of Science: 3.
LIU, YINGJUN; SECO, ROGER; KIM, SAEWUNG; GUENTHER, ALEX B.; GOLDSTEIN, ALLEN H.; KEUTSCH, FRANK N.; SPRINGSTON, STEPHEN R.; WATSON, THOMAS B.; ARTAXO, PAULO; SOUZA, RODRIGO A. F.; MCKINNEY, KARENA A.; MARTIN, SCOT T. Isoprene photo-oxidation products quantify the effect of pollution on hydroxyl radicals over Amazonia. SCIENCE ADVANCES, v. 4, n. 4 APR 2018. Citações Web of Science: 4.

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