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Ciclo diurno da cobertura de nuvens em São Paulo a partir de um imageador de baixo custo

Processo: 16/18515-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
Pesquisador responsável:Henrique de Melo Jorge Barbosa
Beneficiário:Giovanni Souza
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/05014-0 - GoAmazon: interação da pluma urbana de Manaus com emissões biogênicas da Floresta Amazônica, AP.PFPMCG.TEM
Assunto(s):Clima   Fotografia   Sensoriamento remoto

Resumo

As nuvens refletem parte da radiação solar incidente, resfriando o planeta, mas absorvem a radiação térmica que seria perdida para o espaço, aquecendo-o. Estes efeitos no balanço de energia são tão importantes que um aumento de apenas 1% no albedo de nuvens baixas resultaria em uma forçante radiativa negativa que cancelaria aquela do CO2. Apesar de sua importância, os processos físicos que controlam as nuvens ainda não são totalmente conhecidos e faltam observações contínuas com alta resolução temporal e espacial para resolvê-los. Modelos numéricos, por exemplo, falham em reproduzir o ciclo diurno tanto da nebulosidade, quanto da precipitação.Um dos instrumentos que pode realizar observações da distribuição espacial de nuvens com alta resolução temporal é um imageador de nuvens. No nosso laboratório, desenvolvemos um modelo de baixo custo que fotografa o céu a cada 5-min. Neste projeto de iniciação científica, o principal objetivo será utilizar estes dados para estudar o ciclo diurno da fração de cobertura de nuvens em São Paulo. O aluno irá programar o instrumento para tirar 4 fotos com tempo de exposição diferentes e irá combiná-las em um única com maior intervalo dinâmico (HDR). A identificação das nuvens em cada imagem será feita usando a razão entre os canais vermelho e azul, maximizando a diferença entre as regiões de céu-claro e nuvens. Toda a análise de dados será feita usando Matlab, que o estudante já está aprendendo. A validação será por comparação com um imageador comercial usado para astronomia (ASIVA), operado em parceria com o IPEN e a UNIFESP. O estudante irá operar o nosso imageador por três meses em São Paulo para coletar os dados para o estudo do ciclo diurno da cobertura de nuvens. Um dos instrumentos que pode realizar observac'oes da distribuic'ao espacial de nuvens com alta resoluc'ao temporal e um imageador de nuvens. No nosso laboratorio, desenvolvemos um modelo de baixo custo que fotografa o ceu a cada 5-min. Neste projeto de iniciac'ao cientifica, o principal objetivo sera utilizar estes dados para estudar o ciclo diurno da frac'ao de cobertura de nuvens em Sao Paulo. O aluno ira programar o instrumento para tirar 4 fotos com tempo de exposic'ao diferentes e ira combina- las em um unica com maior intervalo dinamico (HDR). A identificac'ao das nuvens em cada imagem sera feita usando a razao entre os canais vermelho e azul, maximizando a diferenc'a entre as regioes de ceu- claro e nuvens. Toda a analise de dados sera feita usando Matlab, que o estudante ja esta aprendendo. A validac'ao sera por comparac'ao com um imageador comercial usado para astronomia (ASIVA), operado em parceria com o IPEN e a UNIFESP. O estudante ira operar o nosso imageador por tres meses em Sao Paulo para coletar os dados para o estudo do ciclo diurno da cobertura de nuvens.