Estudo de propriedades ópticas de partículas de aerossóis a partir de uma rede de radiômetros / Márcia Akemi Yamasoe.

Tese (doutor)- Universidade de São Paulo, Instituto de Física, 1999

As partículas de aerossol desempenham um papel fundamental no sistema Terra/atmosfera por interagir direta e indiretamente com a radiação solar que atinge o planeta. Nesse contexto, a caracterização de suas propriedades radiativas é importante no estudo dessas interações com a radiação solar. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para obter a parte real do índice de refração das partículas de aerossol a partir de medidas de radiância solar difusa, realizadas com o auxílio de radiômetros solares/celestes. Foi possível determinar simultaneamente outros parâmetros ópticos intrínsecos das partículas de aerossol importantes no cálculo da sua forçante radiativa: o albedo simples e o parâmetro de assimetria de espalhamento de radiação. A metodologia foi aplicada em localidades diversas, influenciadas por diferentes tipos de partículas de aerossol no Brasil, Estados Unidos e Suriname. Foi possível avaliar a natureza higroscópica das partículas de aerossol de origem urbana, ricas em sulfatos e compostos de carbono, a partir de medidas realizadas na costa leste dos Estados Unidos. A parte real do índice de refração apresentou um decréscimo com o aumento da quantidade de vapor de água precipitável integrada na coluna atmosférica. Na região do Brasil Central, onde a maior parte das partículas de aerossol é proveniente da queima de biomassa, a parte real do índice de refração obtida a partir de medidas realizadas durante a estação seca apresentou pouca correlação com a quantidade de vapor de água precipitável, evidenciando sua baixa propriedade higroscópica. O estudo de longo prazo mostrou que as propriedades ópticas das partículas de aerossol provenientes da queima de biomassa não são alteradas significativamente de ano para ano. A presença de um sistema de alta pressão atmosférica na região sudoeste da Bacia Amazônica, estendendo-se entre os estados de Rondônia e o norte do Mato Grosso, associada à localização geográfica dificultam a dispersão dos poluentes na região. Tal fato implica no aumento significativo da espessura óptica das partículas de aerossol na região, atingindo freqüentemente valores superiores à unidade no canal de 670 nm durante a estação de queimadas. O auge da estação seca no qual são observados elevados valores de espessura óptica das partículas de aerossol (valores da ordem ou maiores que a unidade em 438 nm) apresenta duração de aproximadamente 50 dias. No Suriname, durante a estação úmida, as partículas de aerossol concentram-se na moda grossa, com contribuições significativas de partículas de poeira transportadas do deserto do Saara, como evidenciado pelo estudo das séries temporais das propriedades ópticas das partículas de aerossol na região. Estimativas da forçante radiativa direta média indicaram que as partículas de aerossol provenientes da queima de biomassa causam uma redução do fluxo de radiação solar no sistema Terra-atmosfera no auge da estação de queimadas de aproximadamente 20 Wm-2 em Cuiabá e 45 Wm-2 em Alta Floresta. As implicações causadas por esse déficit de radiação no ecossistema amazônico por um período da ordem de dois meses anualmente ainda são desconhecidas, assim como o seu impacto na meteorologia e padrão de circulação locais e possivelmente regionais.