Estudos das trocas de energia sobre a floresta Amazônica / Maria Betânia Leal de Oliveira.

Tese (doutor) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, 2010.

Incertezas na determinação das componentes do balanço de energia implicam em limitações na aplicabilidade destas medidas para estudos da interação solo-vegetação-atmosfera e para a validação de modelos climáticos e de superfície. Nesta tese foram avaliados diversos aspectos da medição das componentes do balanço de energia e principalmente dos fluxos turbulentos, em uma área de floresta de terra firme, na Reserva Biológica do Cuieiras do INPA, localizada na região central da Amazônia. Em geral, as medidas de fluxo de calor sensível (H) e de fluxo de calor latente (LE) obtidas pela técnica de covariância dos vórtices turbulentos (CVT) são sistematicamente subestimadas em sítios de floresta, em relação ao saldo de radiação medido. Para avaliar este problema do fechamento do balanço de energia, além das medidas de fluxos de calor latente (LE) e de calor sensível no ar (H), foram considerados o fluxo de calor sensível no solo (G), armazenamento de energia no ar (Sa), na biomassa (Sb), na camada entre o chão da floresta a altura dos sensores de medição dos fluxos turbulentos, armazenamento de energia no solo (Sg) e a energia consumida durante o processo de fotossíntese e liberada na respiração e decomposição (P), em dez dias de dados da estação seca e dez dias da estação chuvosa. Em escala diária, Sa, Sb, Sg e P não ultrapassaram 3% do saldo de radiação (Rn), porém ao considerar as medidas em escala horária, foi verificado um aumento no fechamento do balanço de energia de até 8%. Adicionalmente, com a utilização da técnica de cintilometria, foram observados maiores valores de H do que o determinado pela técnica CVT, com maiores diferenças verificadas para médias de 10 minutos e menores para intervalo de 1 hora, indicando uma limitação da técnica CVT em medir os fluxos em escala de tempo relativamente longa. Neste sentido, para uma análise da variabilidade dos fluxos e da partição de energia em longo prazo, foram necessárias correções às medidas de H e LE. A magnitude e sazonalidade dos fluxos turbulentos de energia (H e LE) foram controladas pela disponibilidade de energia à superfície, com 75% do saldo de radiação sendo utilizado para os processos evapotranspirativos e 25% para aquecimento do ar. A evapotranspiração (ETP) apresentou uma sazonalidade com valores mais elevados na estação seca, onde o saldo de radiação e déficit de pressão de vapor (VPD) foram predominantemente os controles desse processo. No entanto, quando o período seco refletiu numa diminuição considerável do conteúdo de água armazenado no solo (Ssolo) e da condutância da superfície (gs), o alto déficit de pressão de vapor não foi suficiente para manter elevada a ETP. Um estudo da variabilidade espacial dos fluxos também foi feito, comparando medidas dos fluxos de energia em duas posições topográficas (platô e baixio) do sítio experimental. As componentes do balanço de energia apresentaram diferenças significativas entre os locais e entre as estações, principalmente no caso dos fluxos H e LE, onde LE foi até 65% maior no platô durante a estação seca. P foi semelhante nos dois locais enquanto os demais termos foram consideravelmente superiores no baixio e na estação seca.