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

• Processo: 16/18515-5
• Modalidade de apoio: 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 Nuvens Sensoriamento remoto Processos físicos Coleta de dados MATLAB São Paulo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ciclo diúrno | clima | Fotografia | imageador | nuvem | 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 uma 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 observações da distribuição espacial de nuvens com alta resolução temporal e 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 cientifica, o principal objetivo será utilizar estes dados para estudar o ciclo diurno da fração de cobertura de nuvens em São Paulo. O aluno ira programar o instrumento para tirar 4 fotos com tempo de exposição diferentes e ira combina-las em uma 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 ceu-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.