Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The dynamics process of the atmosphere near Earth ground is controled by two main forcings, termical and machanics. These process are reponsible for the atmospheric flow variability in this layer, and this variability characterizes the atmospheric turbulence. The presence of turbulence phenomena drives to distinguish it from the rest of atmosphere, such layer is commom called Atmospheric Boundary Layer (ABL). So, the importance of studying ABL is the fact of that turbulence represents an effective transport process near the ground surface. Adequate treating of the experimental data gives more truthful so qualitative as quantitavie when we are interpreting and understading these transports. This is very impportant for suitable trustful charaterizing the turbulent fluxes. This dissertation shows an overview about some basics turbulent data treatment techics. The dataset, colected experimentaly and separed into 27 minutes window samples, were subjected to simple mean, running mean through digital recursive filter e and linear detrending. Our focus are the implications of applying this technics and how each of this acts in turbulent time series of temperature and vertical velocity of the wind data, showing and discussing about the results in the estimating fluxes of sensible heat by Eddy Covariance method and also spectral densities estimates of temperature and vertical wind velocity. The main goal of the study done in this dissertation, was identifying that applying corrections on fase lag, not considered in older digital recursive filter (FDR as proposed by McMillen 1988) and, present into the model (FFDR proposed by Franceschi e Zardi 2003) leads for trusties estimatives, mainly for turbulent temperature spectra, which are the hardest ones for minimizing the non statinarity effects. Clearly, observing the graphical results of temperature spectra, we see that those low frequencies were better removed than the others technics, giving to spectral shape the classics espected shape. / A dinâmica da atmosfera próxima á superfície é regida por dois forçantes principais, um mecânico e outro térmico. Esses processos são responsáveis pela variabilidade dos escoamentos na baixa atmosfera e, é essa variabilidade que caracteriza a turbulência atmosférica. A presença do fenômeno de turbulência, permite distinguir uma camada do restante da atmosfera, esta é chamada de Camada Limite Atmosférica ( CLA). A importância de estudos nessa camada, está relacionada com o fato da turbulência representar um processo efetivo de transporte próximo à superfície. O tratamento adequado dos dados experimentais permite maior contabilidade, tanto qualitativa quanto quantitativas, na interpretação e entendimento desse transporte, ou seja, é necessário para uma adequada caracterização dos fluxos turbulentos. Nesta dissertação são investigadas algumas, das principais técnicas básicas, no tratamento de dados e condicionamento em séries temporais turbulentas. Os dados, experimentalmente coletados e separados em conjuntos de amostras com 27 minutos, são submetidos aos tratamentos com técnicas de média simples, média instantânea através de filtros digitais recursivos e remoção linear de tendência. Obeserva-se as implicações da aplicação destas técnicas, como cada uma delas age nas séries temporais turbulentas de temperatura e velocidade vertical do vento, apresentando e discutindo os resultados dessa aplicação, nas estimativas dos fluxos turbulentos de calor sensível através do método de Covariância dos Vórtices (MCV), e também das densidades espectrais de temperatura e velocidade vertical. Um dos grandes benefícios do estudo feito nessa dissertação, foi identificar que a correção do atraso de fase, que não era levada em consideração nos modelos de filtros digitais anteriores (FDR proposto por McMillen 1988) e, presente no modelo (FFDR Franceschi e Zardi 2003) conduz à estimativas satisfatórias, principalmente para espectros de temperatura turbulenta, que são os mais difíceis de se minimizar os efeitos de não estacionariedade. Ficou claro, observando nos resultados gráficos dos espectros, que a remoção de baixas freqüências nos espectros de temperatura, os deixou com o perfil típico de especros clássicamente esperados.

O manguezal de Bragança-PA, que possui uma área de 120 km&sup2 apresenta algumas clareiras devido a desmatamentos. As condições micrometeorológicas no manguezal de Bragança-PA foram observadas no ano de 1997, cuja radiação solar global foi elevada com um pico de 938 W m-2. Os registros mostraram uma grande atenuação da radiação fotossinteticamente ativa através do dossel do mangue. As estimativas do saldo de saldo de radiação no mangueza foram 78% da radiação solar, enquanto os fluxos de calor latente e sensível foram 69% e 24%, do saldo de radiação, respectivamente. O vento predominante foi do Nordeste e os valores de velocidade do vento foram intensificados com o avanço da estação seca. Os resultados ilustram a maior variação diária nas variáveis micrometeorológicas observadas sobre a área desmatada, comparado com aquelas observadas no interior do manguezal, um fator que foi mais pronunciado nos períodos secos. Por exemplo, a variação média diária da temperatura do ar e a variação no déficit de umidade específica sobre a área desmatada foi quase o dobro daquela observada no manguezal. As altas taxas de aquecimento do solo exposto à incidência direta da radiação solar na área desmatada, submeteu o solo a valores de temperatura de 38,3ºC centigrados em comparação com 27,0ºC graus centígrados no manguezal. Este efeito foi notado nas variações do fluxo de calor no solo, cujas amplitudes atingiram 73,1 W m-2 na área desmatada e 9,4 W m-2 no manguezal, com retrato de duas horas. / The mangrove of Bragança-PA that possesses an area of 120 Km&sup2 it presents some deforested areas. The micrometeorological conditions in the mangrove was observed in the year of 1997, whose global solar radiation was high with a pick of 938 W m-2. The recordings showed a large atenuation of photosynthetic active radiation through the dossel. The estimates of net radiation in the mangrove were 78% of solar radiation while the fluxes of latent and sensible heat were 69% and 24% of net radiation, respectively. The predominant wind was of northeast and the values of wind speed intensified with the progress of the dry season. The results illustrate the much greater daily variation in climatic variables observed over deforested area compared to those observed in the mangrove, a feature which is most pronounced in dry periods. For example, the average daily of air temperature range and the range in specific humidity deficit over deforested area was about twice that seen into mangrove forest. The high rates of heating of the exposed soil to the direct incidence of the solar radiation in the deforested area, it submitted the soil temperatures to values of the 38,3°C in comparison with 27,0°C in the mangrove. This effect was verified in the variations of the soil heat flux, whose amplitudes reached 73,1 W m-2 in the deforested area and 9,4 W m-2 in the mangrove with delay of two hours.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-13T15:53:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_BalancoEnergiaFluxos.pdf: 2672340 bytes, checksum: 84f5280db3546e42f875edd0f1db3565 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-17T14:52:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_BalancoEnergiaFluxos.pdf: 2672340 bytes, checksum: 84f5280db3546e42f875edd0f1db3565 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-17T14:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_BalancoEnergiaFluxos.pdf: 2672340 bytes, checksum: 84f5280db3546e42f875edd0f1db3565 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PRONEX - Programa de Apoio a Núcleos de Excelência / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Investigar o comportamento do balanço de energia sobre superfícies aquáticas ainda é um desafio cientifico, pois são raros estudos disponíveis neste tipo de superfície. A flona de Caxiuanã há vários anos se tornou um grande objeto de estudo para diversos ramos da ciência, que servem de suporte para região amazônica. Dentre esses encontra-se a micrometeorologia, que aborda entre seus principais tópicos de interesse os fenômenos de troca de energia e massa na interface superfície-atmosfera. Visando suprir essa carência de informações, no presente estudo foram analisadas as variações horárias e sazonais das componentes do balanço de energia, como fluxo de calor latente e de calor sensível. Com o auxilio de variáveis meteorológicas tais como precipitação, temperatura do ar, velocidade e direção do vento além de parâmetros físico-químicos da água (albedo, nível de maré, turbidez, temperatura da água, carbono orgânico e inorgânico total) verificou-se o papel de cada uma dessas variáveis no fechamento do balanço de energia sobre uma superfície aquática na baia de Caxiuanã. Uma peculiaridade apresentada pela baia de Caxiuanã foi a temperatura da água estar sempre com valores superiores à temperatura do ar, demonstrando que a baia consegue reter grande quantidade de calor durante o dia, e não perde a maior parte deste calor para a atmosfera durante a noite. O carbono orgânico total presente nas águas da baia apresentou redução da concentração ao longo do período de estudo. O fluxo de calor latente (LE) mostrou ser a componente dominante do balanço de energia, apresentando valor médio de 200 W.m-2 durante a maior parte do período de estudo, e o fluxo de calor sensível (H) apresentou valor máximo em Maio, cerca de 50 W.m-2. Os valores negativos de H durante período noturno demonstram que a baia está perdendo calor para o ambiente, isto é, a mesma esta atuando como fonte calor para atmosfera adjacente, inclusive para a floresta. / Investigate the behavior of the energy balance on water surfaces is still a scientific challenge, since few studies are available on this topic in this type of surface. The flona of Caxiunã several years ago has become a major object of study for various field of science that support for the Amazon region. Among these fields lies the micrometeorology, which discusses among his main topics of interest are the phenomena of energy and mass exchange at the surface-atmosphere interface. Aiming to fill this lack of information, in this study the hourly and seasonal variations of the components of energy balance, such as latent heat and sensible heat flux were analyzed. With the assist of meteorological variables such as precipitation, air temperature, wind speed and direction as well as physical- chemical water parameters (albedo, tide level, turbidity, water temperature and amount of total organic and inorganic carbon) was studied the role of these variables in the energy balance in the Caxiuanã bay. A peculiarity presented by Caxiuanã bay was the water temperature always being higher than the air temperature values, demonstrating that the bay can hold large amounts of heat during the day and not lose most of this heat to the atmosphere during the night. The total organic carbon present in the waters of the bay decreased concentration throughout the study period. The latent heat flux (LE) was shown to be the dominant component of the energy balance, presenting an average value of 200 W.m-2 during most of the study period, and the sensible heat flux (H) showed a peak in May with about 50 W.m-2. The negative values of H during the nighttime show that the bay is losing heat to the environment, ie, the bay is acting as a heat source for local atmosphere, including the forest.

O manguezal de Bragança-PA, que possui uma área de 120 km&sup2 apresenta algumas clareiras devido a desmatamentos. As condições micrometeorológicas no manguezal de Bragança-PA foram observadas no ano de 1997, cuja radiação solar global foi elevada com um pico de 938 W m-2. Os registros mostraram uma grande atenuação da radiação fotossinteticamente ativa através do dossel do mangue. As estimativas do saldo de saldo de radiação no mangueza foram 78% da radiação solar, enquanto os fluxos de calor latente e sensível foram 69% e 24%, do saldo de radiação, respectivamente. O vento predominante foi do Nordeste e os valores de velocidade do vento foram intensificados com o avanço da estação seca. Os resultados ilustram a maior variação diária nas variáveis micrometeorológicas observadas sobre a área desmatada, comparado com aquelas observadas no interior do manguezal, um fator que foi mais pronunciado nos períodos secos. Por exemplo, a variação média diária da temperatura do ar e a variação no déficit de umidade específica sobre a área desmatada foi quase o dobro daquela observada no manguezal. As altas taxas de aquecimento do solo exposto à incidência direta da radiação solar na área desmatada, submeteu o solo a valores de temperatura de 38,3ºC centigrados em comparação com 27,0ºC graus centígrados no manguezal. Este efeito foi notado nas variações do fluxo de calor no solo, cujas amplitudes atingiram 73,1 W m-2 na área desmatada e 9,4 W m-2 no manguezal, com retrato de duas horas. / The mangrove of Bragança-PA that possesses an area of 120 Km&sup2 it presents some deforested areas. The micrometeorological conditions in the mangrove was observed in the year of 1997, whose global solar radiation was high with a pick of 938 W m-2. The recordings showed a large atenuation of photosynthetic active radiation through the dossel. The estimates of net radiation in the mangrove were 78% of solar radiation while the fluxes of latent and sensible heat were 69% and 24% of net radiation, respectively. The predominant wind was of northeast and the values of wind speed intensified with the progress of the dry season. The results illustrate the much greater daily variation in climatic variables observed over deforested area compared to those observed in the mangrove, a feature which is most pronounced in dry periods. For example, the average daily of air temperature range and the range in specific humidity deficit over deforested area was about twice that seen into mangrove forest. The high rates of heating of the exposed soil to the direct incidence of the solar radiation in the deforested area, it submitted the soil temperatures to values of the 38,3°C in comparison with 27,0°C in the mangrove. This effect was verified in the variations of the soil heat flux, whose amplitudes reached 73,1 W m-2 in the deforested area and 9,4 W m-2 in the mangrove with delay of two hours.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_theo_hackbart.pdf: 2892534 bytes, checksum: 4bd14c0e449a0233a7d5e1098733bf8f (MD5) Previous issue date: 2008-11-28 / This work describes the construction of an unmanned aerial vehicle (UAV) with electrical propulsion and instrumentation in order to obtain the vertical and horizontal profiles by measuring temperature, pressure, and GPS location, in surface atmosphere layer between two heterogeneous surfaces near terrain. Using embedded electronic, one developed and built a small platform with approximately 50 grams in order to collect and acquire meteorological data. The electronic circuit is based on a PIC microcontroller with pressure and temperature sensors, and GPS. After capturing aerosondes data, the first analysis was done. By using these data, surface boundary layer structure compatible with general concepts in the literature were identified. It was also identified some details of closed structures to the frontier which separates the heterogeneous region of landcover. According to several researches aiming at sdudying different alternatives to obtaining the data, one demonstrated through this experimental that small UAVs can be very useful for agrometheorology and metheorology researches because they provide the atmospheric sounding to be performed in places where the access is difficult. Furthermore, they present a low cost. / Este trabalho descreve a construção de um veículo aéreo não tripulado (VANT) com propulsão elétrica, instrumentalizado, para obter perfis verticais e horizontais de medidas de temperatura, pressão e localização por GPS, na camada superficial da atmosfera entre duas superfícies heterogêneas próximas ao solo. Utilizando eletrônica embarcada, desenvolveu-se e implementou-se uma pequena plataforma com aproximadamente 50 gramas para coleta e aquisição de dados meteorológicos. O circuito eletrônico é baseado no microcontrolador PIC com sensores de temperatura, pressão e GPS. Após a captação de dados na aerossondagem, foi realizada uma primeira análise. Usando esses dados, identificaram-se as estruturas da camada-limite superficial compatíveis com os conceitos gerais descritos na literatura, assim como detalhes da estrutura próximos às fronteiras de separação de regiões heterogêneas de coberturas de solo. Tendo em vista as inúmeras pesquisas que visam a alternativas diferenciadas para obtenção de tais dados, mostrou-se, através deste experimento, que pequenas aeronaves não-tripuladas podem ser de grande valia para pesquisas em agrometeorologia e meteorologia, pois se destacam por possibilitar a realização de sondagens atmosféricas em lugares de difícil acesso, tendo um baixo custo.

Este trabalho discute a variabilidade dos fluxos de energia à superfície e de CO2 sobre uma área de Cerrado Sensu stricto no interior de São Paulo, e de uma área de ecótono Floresta-Cerrado (sazonalmente alagável) no Estado do Tocantins. Foram utilizadas medidas micrometeorológicas médias de 30 min, do clima (temperatura e umidade do ar, precipitação, velocidade do vento), dos fluxos de radiação (solar, PAR, saldo de radiação) e fluxos turbulentos de calor sensível, latente e CO2, coletadas no Cerrado durante o período de 2001 a 2003, e no ecótono durante Outubro de 2003 a Setembro de 2004. O ecótono e o Cerrado estão sob solos arenosos, homogêneos, com alta capacidade de infiltração e baixa de armazenamento. O Cerrado s.s. mostrou-se um ecossistema com forte sazonalidade da capacidade fotossintética, do Albedo-PAR e dos fluxos atmosféricos de CO2. Há uma fase de sumidouro e outra de fonte de CO2, corroborando os dados da literatura. Na escala da variabilidade interanual, as variações dos estados funcionais do Cerrado, como sumidouro ou fonte de CO2, foram fortemente dependentes das variações da precipitação e da temperatura mínima. No ecótono Floresta-Cerrado, a fase de inundação induz à uma diminuição gradual da respiração do sistema e da produtividade primária. A diminuição na produtividade ocorre com um atraso de ~45 dias, que poderia ser um tempo de assimilação e tolerância do sistema ao estresse induzido por anóxia. A redução da respiração do ecossistema ocorre ao passo que no regime alagado as perdas de CO2 ocorrem por evasão da superfície de água livre, um processo que aparentemente tem uma fonte de emissão menor que os processos de respiração do solo em condições secas. Durante a maior parte da inundação o ecótono continua a manter-se como um sumidouro de CO2 atmosférico durante, ao menos, 3 meses. O parâmetro RUE do ecótono foi cerca de 5 vezes maior do que o do Cerrado. A diferença de eficiência se deve possivelmente ao maior índice de área foliar das formações florestais da transição Floresta-Cerrado. A funcionalidade é controlada por fatores ambientais de maior escala que as locais. No caso do Cerrado s.s. há uma forte dependência do regime de chuvas e da temperatura mínima. No caso do ecótono Floresta-Cerrado, a suscetibilidade parece ser uma função do tempo de inundação. / This work discusses the energy and CO2 flux variability over a Cerrado Sensu stricto, in São Paulo state, Brazil, and over a seasonally inundated Forest-Cerrado ecotone in Tocantins state, Brazil. Micrometeorological measurements (30 minute average) of weather (temperature, relative humidity, precipitation and wind speed), radiation fluxes (solar radiation, PAR and net radiation), and CO2, latent and sensible heat turbulent fluxes were made for the Cerrado from 2001 to 2003. Measurements for the ecotone were made from October 2003 to September 2004. Both environments have sandy, homogeneous soils, with high infiltration capacity and low water storage. Cerrado s.s. showed strong seasonality for photosynthetic capacity, Albedo-PAR and CO2 atmospheric fluxes. As seen in other works, the Cerrado has both a CO2 sink and a CO2 source phase. These are strongly dependent on the precipitation and minimal temperature. Inundation of the Forest-Cerrado ecotone results in a gradual decrease in the system’s respiration and primary productivity. A lag of approximately 45 days is seen in the primary productivity reduction. This could represent the system’s resistance and tolerance due to anoxia stress. Ecosystem respiration in the inundated period is lower than in the dry period, apparently due to the lower CO2 outflux from the free water surface, in comparison with the CO2 flux from the soil. During most of the inundation period, the ecotone acts as a sink for CO2, for at least 3 months. The RUE for the ecotone was proximately 5 times higher than the Cerrado. This is probably due to the higher leaf area index of the forest area in the ecotone. The functionality of both biomes is controlled by larger scale environmental factors, as opposed to local factors. The Cerrado s.s. has a strong dependence precipitation and minimal temperature. The Forest-Cerrado ecotone shows a high dependence on the length of the inundated period.

Para este trabalho, foram realizadas observações de variáveis climáticas e medidas de fluxo de carbono, durante o período de 2008 a 2010, sobre uma floresta de mata atlântica, buscando estimar o balanço de carbono neste sítio experimental, com o objetivo de melhor compreender as trocas de CO2 entre esta floresta e a atmosfera. Para tanto, foram utilizadas técnicas micrometeorológicas de vórtices turbulentos associadas a medidas de transportes advectivos. Este estudo investigou uma área de características singulares, de intensos gradientes topográficos, na cidade de São Luiz do Paraitinga, estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Com vegetação de dossel irregular e circundada por encostas íngremes de até 30º (em distâncias de 50 metros), uma torre micrometeorológica com 60 m de altura foi instalada ao final de 2007. Em 2010, em uma segunda etapa do estudo, foi finalizado o sistema para medidas de fluxos advectivos composto por outras quatro torres de 27 m de modo a definir um volume de controle em uma das encostas próxima à torre micrometeorológica, assim como sugere a técnica utilizada ao considerar os transportes advectivos na equação da conservação de massa, o que caracteriza uma abordagem mais criteriosa em função do relevo. As análises mostraram que estes transportes 1. atuam na alteração da concentração de CO2, tanto na vertical como na horizontal; 2. apresentam ciclos diários e 3. estão bem correlacionados com o armazenamento vertical de CO2, elemento participante na determinação da produtividade primária líquida de uma vegetação monitorada com a técnica comumente utilizada. Considerados os erros inerentes nas estimativas, ao final de três anos de estudo, esta floresta de mata atlântica mostrou comportar-se como uma modesta fonte de CO2, podendo ainda atuar de forma neutra, mesmo tendo acumulados anuais estimados da forma tradicionalmente encontrada na literatura. Estes resultados concordam com outros obtidos em trabalhos independentes de igual teor científico realizados nesta mesma área investigada. Dessa forma, a exclusão dos transportes advectivos não penalizou o balanço de massa; considerá-los causaria maior incerteza nas somas anuais em função do período de dados disponível e da complexidade da sua determinação, como já discutido em outros trabalhos encontrados na literatura. / For this study, observations of climate variables and measurements of carbon fluxes have been done between the years 2008 and 2010 above a brazilian Atlantic forest, aiming to estimate the carbon balance in this experimental site, in order to better understand the exchanges of CO2 between this forest and the atmosphere. To carry it out, micrometeorological eddy covariance technique was associated with advective transport measurements. This study investigated an specific area with intense topographic gradients located in São Luiz do Paraitinga city, São Paulo state, southeastern Brazil. Surrounded by vegetation with irregular canopy and steep slopes of up to 30° (at distances of 50 meters), a micrometeorological tower 60 m height was installed at the end of 2007. In 2010, the installation has been finished with four towers of 27 m height in order to define a control volume over one of the slopes near the micrometeorological tower, for measurements of advective flows as suggests the technique when advective transports are considered, from equation of mass conservation, which features a more careful approach regarding the relief conditions. The analysis showed that these transports 1. act on changes in CO2 concentration, both vertically and horizontally; 2. show daily cycles and 3. are well correlated with the vertical CO2 storage, a key participant element in determining the net primary productivity of vegetation when monitored by the technique as it is commonly applied. Considering the inherent estimated errors, at the end of three years of study, this forest was a modest source of CO2, and may also acts in a neutral way, even with annual estimated sums obtained as traditionally found in the literature. These results agree with those found through independent studies with considerable scientific content developed in the same investigated area. Thus, the exclusion of advective transport did not penalize the mass balance; consider them could cause greater uncertainty in annual amounts based on the available dataset and the complexity for its determination, as discussed in other works in the literature.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-24T16:17:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OscilacaoMaddenJulian.pdf: 6455486 bytes, checksum: 5cef84fc28d3a765cb42489b95719d36 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-25T16:16:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OscilacaoMaddenJulian.pdf: 6455486 bytes, checksum: 5cef84fc28d3a765cb42489b95719d36 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-25T16:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OscilacaoMaddenJulian.pdf: 6455486 bytes, checksum: 5cef84fc28d3a765cb42489b95719d36 (MD5) Previous issue date: 2012 / Tendo como foco as múltiplas escalas de tempo que atuam na Amazônia, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar a possível influencia da Oscilação Madden – Julian (OMJ) em elementos turbulentos da CLP. A OMJ foi identificada a partir de 30 anos de dados de reanálise de radiação de onda longa (ROL) e componente zonal do vento (u). As grandezas turbulentas foram estudadas a partir da variância, covariância e coeficiente de correlação de um conjunto de dados de resposta rápida coletado na torre micrometeorológica de Caxiuanã (PA), e tratados com a Transformada em Ondeletas (TO) para se obter a contribuição de cada escala para estes momentos estatísticos. A análise dos 30 anos de dados de ROL e u mostrou que a ocorrência da OMJ está ligada com o fenômeno do El Niño/Oscilação Sul (ENOS), bem como influência do ENOS no tempo da região amazônica pode estar associado a presença ou não da OMJ. Foi observado que anos de El Niño tendem a desfavorecer a ocorrência da OMJ e anos de La Niña tendem a favorecer o desenvolvimento da oscilação. Caso uma OMJ se desenvolva durante um episodio de El Niño, a oscilação pode influenciar a temperatura, a velocidade do vento e a precipitação de forma diferente ao do El Niño. A análise por fase da OMJ mostrou que, em Belém, há diferença significativa na temperatura máxima e na precipitação entre cada fase, porém, a temperatura mínima e o módulo do vento apresentaram pouca diferença. Os fluxos cinemáticos turbulentos analisados, por escala, em três horários distintos, foram mais diferentes durante o período diurno, principalmente w’T’ e w’q’. A diferença entre fase ativa e fase inativa foi reduzindo com passar do dia, durante o período de transição dia – noite, poucas escalas tiveram diferença significativa, e durante a noite, nenhuma escala teve nível de confiança acima ou igual a 95%. Estes resultados indicam que a convecção diurna é o mecanismo responsável por esta diferença e como a OMJ atua como uma grande célula convectiva, a convecção local é amplificada, explicando a grande diferença observada entre as fases durante o período diurno. / The aim of this work is to investigate the influence of the Madden - Julian Oscillation (MJO) on turbulent elements of the Atmospheric Boundary Layer (ABL). The MJO was identify on a time series of 30 years of outgoing long-wave radiation (OLR) and zonal component of the wind (u). The turbulent parameters were studied through the covariance and the correlation coefficient of a fast response data set collected on Caxiuanã’s (Pa) micrometeorological tower. The difference between each phase of the MJO was statistically analyzed with the t test of Student. The OLR and u data set results shows that the MJO occurrence is linked to El Niño / Southern Oscillation (ENSO) happening. The El Niño phase of an ENSO tends to diminish the chances of MJO case to develops, the opposite situation is identify during an La Niña episode, when the MJO is favored by the dynamics of the ongoing ENSO mechanism. If a MJO occurs during an El Niño, it can change the temperature, wind velocity and the precipitation expected for an El Niño year. The MJO’s phase analysis, for Belém, reveled a significant difference on precipitation and maximum temperature between the active and inactive phase, but for minimum temperature and wind module, this difference is little significant. The turbulent kinematic fluxes, analyzed by scale on each phase of the MJO, during three different periods of the day, were more distinct during the daytime period, with high confidence levels, mostly on w’T’ and w’q’ fluxes. The day – night transition and the night period were less different, with only a few scales showing more than or exactly 95% of confidence during the transition, and with none scales reaching the 95% mark during the night. Those results indicate that the diurnal convection is the responsible mechanism for this differences, and as the MJO is like a big convective cell, the local convection during its active phase is amplified, explaining the differences found during the daytime period.

Para este trabalho, foram realizadas observações de variáveis climáticas e medidas de fluxo de carbono, durante o período de 2008 a 2010, sobre uma floresta de mata atlântica, buscando estimar o balanço de carbono neste sítio experimental, com o objetivo de melhor compreender as trocas de CO2 entre esta floresta e a atmosfera. Para tanto, foram utilizadas técnicas micrometeorológicas de vórtices turbulentos associadas a medidas de transportes advectivos. Este estudo investigou uma área de características singulares, de intensos gradientes topográficos, na cidade de São Luiz do Paraitinga, estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Com vegetação de dossel irregular e circundada por encostas íngremes de até 30º (em distâncias de 50 metros), uma torre micrometeorológica com 60 m de altura foi instalada ao final de 2007. Em 2010, em uma segunda etapa do estudo, foi finalizado o sistema para medidas de fluxos advectivos composto por outras quatro torres de 27 m de modo a definir um volume de controle em uma das encostas próxima à torre micrometeorológica, assim como sugere a técnica utilizada ao considerar os transportes advectivos na equação da conservação de massa, o que caracteriza uma abordagem mais criteriosa em função do relevo. As análises mostraram que estes transportes 1. atuam na alteração da concentração de CO2, tanto na vertical como na horizontal; 2. apresentam ciclos diários e 3. estão bem correlacionados com o armazenamento vertical de CO2, elemento participante na determinação da produtividade primária líquida de uma vegetação monitorada com a técnica comumente utilizada. Considerados os erros inerentes nas estimativas, ao final de três anos de estudo, esta floresta de mata atlântica mostrou comportar-se como uma modesta fonte de CO2, podendo ainda atuar de forma neutra, mesmo tendo acumulados anuais estimados da forma tradicionalmente encontrada na literatura. Estes resultados concordam com outros obtidos em trabalhos independentes de igual teor científico realizados nesta mesma área investigada. Dessa forma, a exclusão dos transportes advectivos não penalizou o balanço de massa; considerá-los causaria maior incerteza nas somas anuais em função do período de dados disponível e da complexidade da sua determinação, como já discutido em outros trabalhos encontrados na literatura. / For this study, observations of climate variables and measurements of carbon fluxes have been done between the years 2008 and 2010 above a brazilian Atlantic forest, aiming to estimate the carbon balance in this experimental site, in order to better understand the exchanges of CO2 between this forest and the atmosphere. To carry it out, micrometeorological eddy covariance technique was associated with advective transport measurements. This study investigated an specific area with intense topographic gradients located in São Luiz do Paraitinga city, São Paulo state, southeastern Brazil. Surrounded by vegetation with irregular canopy and steep slopes of up to 30° (at distances of 50 meters), a micrometeorological tower 60 m height was installed at the end of 2007. In 2010, the installation has been finished with four towers of 27 m height in order to define a control volume over one of the slopes near the micrometeorological tower, for measurements of advective flows as suggests the technique when advective transports are considered, from equation of mass conservation, which features a more careful approach regarding the relief conditions. The analysis showed that these transports 1. act on changes in CO2 concentration, both vertically and horizontally; 2. show daily cycles and 3. are well correlated with the vertical CO2 storage, a key participant element in determining the net primary productivity of vegetation when monitored by the technique as it is commonly applied. Considering the inherent estimated errors, at the end of three years of study, this forest was a modest source of CO2, and may also acts in a neutral way, even with annual estimated sums obtained as traditionally found in the literature. These results agree with those found through independent studies with considerable scientific content developed in the same investigated area. Thus, the exclusion of advective transport did not penalize the mass balance; consider them could cause greater uncertainty in annual amounts based on the available dataset and the complexity for its determination, as discussed in other works in the literature.

Este trabalho discute a variabilidade dos fluxos de energia à superfície e de CO2 sobre uma área de Cerrado Sensu stricto no interior de São Paulo, e de uma área de ecótono Floresta-Cerrado (sazonalmente alagável) no Estado do Tocantins. Foram utilizadas medidas micrometeorológicas médias de 30 min, do clima (temperatura e umidade do ar, precipitação, velocidade do vento), dos fluxos de radiação (solar, PAR, saldo de radiação) e fluxos turbulentos de calor sensível, latente e CO2, coletadas no Cerrado durante o período de 2001 a 2003, e no ecótono durante Outubro de 2003 a Setembro de 2004. O ecótono e o Cerrado estão sob solos arenosos, homogêneos, com alta capacidade de infiltração e baixa de armazenamento. O Cerrado s.s. mostrou-se um ecossistema com forte sazonalidade da capacidade fotossintética, do Albedo-PAR e dos fluxos atmosféricos de CO2. Há uma fase de sumidouro e outra de fonte de CO2, corroborando os dados da literatura. Na escala da variabilidade interanual, as variações dos estados funcionais do Cerrado, como sumidouro ou fonte de CO2, foram fortemente dependentes das variações da precipitação e da temperatura mínima. No ecótono Floresta-Cerrado, a fase de inundação induz à uma diminuição gradual da respiração do sistema e da produtividade primária. A diminuição na produtividade ocorre com um atraso de ~45 dias, que poderia ser um tempo de assimilação e tolerância do sistema ao estresse induzido por anóxia. A redução da respiração do ecossistema ocorre ao passo que no regime alagado as perdas de CO2 ocorrem por evasão da superfície de água livre, um processo que aparentemente tem uma fonte de emissão menor que os processos de respiração do solo em condições secas. Durante a maior parte da inundação o ecótono continua a manter-se como um sumidouro de CO2 atmosférico durante, ao menos, 3 meses. O parâmetro RUE do ecótono foi cerca de 5 vezes maior do que o do Cerrado. A diferença de eficiência se deve possivelmente ao maior índice de área foliar das formações florestais da transição Floresta-Cerrado. A funcionalidade é controlada por fatores ambientais de maior escala que as locais. No caso do Cerrado s.s. há uma forte dependência do regime de chuvas e da temperatura mínima. No caso do ecótono Floresta-Cerrado, a suscetibilidade parece ser uma função do tempo de inundação. / This work discusses the energy and CO2 flux variability over a Cerrado Sensu stricto, in São Paulo state, Brazil, and over a seasonally inundated Forest-Cerrado ecotone in Tocantins state, Brazil. Micrometeorological measurements (30 minute average) of weather (temperature, relative humidity, precipitation and wind speed), radiation fluxes (solar radiation, PAR and net radiation), and CO2, latent and sensible heat turbulent fluxes were made for the Cerrado from 2001 to 2003. Measurements for the ecotone were made from October 2003 to September 2004. Both environments have sandy, homogeneous soils, with high infiltration capacity and low water storage. Cerrado s.s. showed strong seasonality for photosynthetic capacity, Albedo-PAR and CO2 atmospheric fluxes. As seen in other works, the Cerrado has both a CO2 sink and a CO2 source phase. These are strongly dependent on the precipitation and minimal temperature. Inundation of the Forest-Cerrado ecotone results in a gradual decrease in the system’s respiration and primary productivity. A lag of approximately 45 days is seen in the primary productivity reduction. This could represent the system’s resistance and tolerance due to anoxia stress. Ecosystem respiration in the inundated period is lower than in the dry period, apparently due to the lower CO2 outflux from the free water surface, in comparison with the CO2 flux from the soil. During most of the inundation period, the ecotone acts as a sink for CO2, for at least 3 months. The RUE for the ecotone was proximately 5 times higher than the Cerrado. This is probably due to the higher leaf area index of the forest area in the ecotone. The functionality of both biomes is controlled by larger scale environmental factors, as opposed to local factors. The Cerrado s.s. has a strong dependence precipitation and minimal temperature. The Forest-Cerrado ecotone shows a high dependence on the length of the inundated period.