Modelamento dos processos de conversão gás-partícula e de formação de núcleos de condensação de nuvens na Amazônia

Autor(es)

Luciana Varanda Rizzo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
• Data de defesa: 2002-10-11

Membros da banca

Paulo Eduardo Artaxo Netto; Pedro Leite da Silva Dias; Alberto Waingort Setzer

• Orientador: Paulo Eduardo Artaxo Netto

Resumo

A região amazônica constitui um complexo ecossistema, integrando a floresta, o sistema hídrico e a atmosfera. A região tem passado por profundas mudanças no uso do solo, com a troca de floresta por pastagens e culturas agrícolas, alterando o funcionamento natural do ecossistema. Tais alterações vêm sendo estudadas pelo Experimento de Grande Escala da Biofera-Atmosfera na Amazônia (LBA). Fazendo uso do modelo MAPS (Model for Aerosol Process Studies), do tipo caixa de dimensão zero, foram simulados os processos dinâmicos de produção de aerossóis orgânicos a partir de precursores gasosos (VOCs - Volatile Organic Compounds), e da formação de núcleos de condensação de nuvens (CCN - Cloud Condensation Nuclei) na Amazônia. Os resultados deste trabalho mostram que o processo de conversão gás-partícula altera as propriedades físico-químicas da população de aerossóis e CCNs. A oxidação dos monoterpenos, compostos orgânicos voláteis emitidos pela vegetação, leva à produção de aerossóis secundários na moda fina. A conversão de floresta para pastagem reduz as emissões de monoterpenos, com uma conseqüente diminuição na produção de novas partículas orgânicas. Em 24 horas de simulação, o modelo MAPS calcula uma concentração de 2.0 ug/m POT.3 de aerossóis orgânicos secundários para o ambiente de floresta, em comparação com o valor de 0.69 ug/m POT.3 previsto para o ambiente de pastagem. A produção de aerossóis orgânicos secundários, devido à conversão gás-partícula, traz conseqüências para os processos de produção de CCN e formação de nuvens. A partir de uma população natural de aerossóis constituída majoritariamente por compostos orgânicos, o modelo prevê a ativação de 90% das partículas à supersaturação de 0.5%, evidenciando o papel dos aerossóis biogênicos orgânicos no processo de formação de nuvens na Amazônia. O material particulado das estações seca e chuvosa da Amazônia apresenta características muito diversas, ) no que diz respeito à distribuição de tamanho e de espécies químicas. A partir das propriedades físico-químicas dos aerossóis de queimadas, o modelo calculou uma concentração de 250 partículas de CCN por cm POT.3 a uma supersaturação de 0.15%, em oposição às 100 partículas de CCN por cm POT.3 produzidas a partir de aerossóis naturais, sob condições idênticas de umidade. A maior quantidade de CCNs na estação seca interfere nos processos físicos de produção de nuvens, podendo provocar uma diminuição da taxa de crescimento de gotas, um aumento no tempo de residência das nuvens, e a conseqüente redução da taxa de precipitação na Amazônia. (AU)