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Microfísica de nuvens na Amazônia sob condição de atmosfera limpa e possíveis alterações futuras

Processo: 08/04463-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2008
Vigência (Término): 31 de março de 2010
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
Pesquisador responsável:Maria Assunção Faus da Silva Dias
Beneficiário:Theotonio Mendes Pauliquevis Júnior
Instituição-sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Nuvens   Microfísica de nuvens   Modelos matemáticos   Mudança climática   Amazônia

Resumo

Nesta proposta de trabalho serão estudadas a formação e evolução de nuvens da região amazônica através de modelagem computacional, com foco particular para efeito indireto dos aerossóis. A atmosfera da região amazônica, principalmente na estação chuvosa, apresenta níveis muito baixos de gases traço e aerossóis, reproduzindo assim quase idealmente as condições da atmosfera sem influência humana. Tal condição é um laboratório precioso para o estudo das propriedades de nuvens sob condição natural, bem com de alterações induzidas por atividades antrópicas. O objetivo desta proposta de trabalho é estudar as propriedades microfísicas destes sistemas convectivos, com enfoque particular para as respostas não lineares que ocorrem em nuvens formadas sob condição limpa, bem como as respostas nas propriedades microfísicas das nuvens devido à alteração da distribuição de tamanho e a concentração de aerossóis na base da nuvem e sua resposta na formação de chuva quente. Para representar de maneira fiel à evolução das propriedades microfísicas, os processos internos da nuvem serão representados por microfísica espectral. Na abordagem espectral a distribuição de massa dos hidrometeoros é representada utilizando uma função de distribuição de tamanho espectral (bins) na qual nenhum tipo de função matemática é atribuído a priori, sendo esta determinada ao longo da integração do modelo. Este tratamento é diferente da maneira como a microfísica é representada em modelos de meso-escala (bulk microphysics), na qual a distribuição de tamanho segue funções matemáticas especificadas a priori. Propõe-se realizar o plano de trabalho em duas fases. Na primeira, a microfísica espectral será utilizada em um modelo de parcela, onde inicialmente, serão abordados os mecanismos tais como nucleação, crescimento por difusão, colisão, coalescência e ruptura. Na segunda fase, após os mecanismos microfísicos terem sido bem compreendidos, o modelo será expandido para simulações em três dimensões, implementando as sub-rotinas de microfísica espectral no modelo BRAMS. Como resultado da execução deste plano de trabalho, pretende-se aumentar o conhecimento dos mecanismos de formação de nuvens na estação úmida na Amazônia, além de fortalecer uma linha de investigação pouco explorada por grupos de pesquisa no Brasil.