Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in Amazônia) project has been using the eddy covariance technique since 1998 to continuously monitor the surface fluxes of energy, water vapor and carbon over Amazônia. The results obtained up to now indicate high level of uncertainties, especially regarding the role of the Amazonian ecosystem to the global carbon budget. Besides the problems related with the Eddy measure system (systematic error and nighttime stable conditions), there is an important factor associated with the averaging time scale or time window used by the scientific community to determine the surface fluxes. This work focuses on the determination of the nocturnal turbulence time scale for long term surface fluxes (carbon, energy and water) over the Amazon rainforest. We used the multi-resolution decomposition technique to project the signal into several time scales and determine when the spectral and co-spectral gap occurred. This technique permitted evaluating and separating the real contribution from turbulent and mesoscale fluxes to the total nocturnal surface fluxes. Our results indicate that the nighttime turbulence time scale is near 100 seconds. It suggests that the time averaging commonly used to calculate nocturnal surface fluxes (30 minutes), needs to be revised. Besides, our results show that, when the mesoscale flux contributions were included, the total nocturnal surface flux was generally underestimated. / Desde 1998 o projeto LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in Amazônia) vem monitorando continuamente os fluxos de energia, água e carbono na Amazônia utilizando o sistema de Covariância dos Vórtices (CV). Os resultados obtidos até agora apresentam um alto grau de incerteza, especialmente no que diz respeito ao papel do ecossistema amazônico no ciclo global do carbono. Além desses problemas relacionados com as medidas do sistema CV (erros sistemáticos e durante condições estáveis), um outro fator extremamente importante está relacionado com a escala de tempo janela de tempo usada pela comunidade científica para determinar os fluxos de superfície. Este trabalho consiste no esforço inicial em determinar essas escalas para as transferências noturnas (carbono, energia e água) para séries de longo prazo sobre a floresta Amazônica. Nós utilizamos a técnica de multiresolução para projetar o sinal em várias escalas de tempo e determinar quando ocorre a falha coespectral. Esta técnica permite avaliar a real contribuição da turbulência, bem como da mesoescala para o fluxo noturno total. Nossos resultados indicam que a escala de turbulência noturna (comprimento da falha) foi em media 100 s. isto sugere que a escala comumente empregada, que é de 30 min, deve ser revisitada, sobretudo para o sítio estudado. Além disso, os resultados mostram que quando adicionamos a contribuição de mesoescala ao fluxo total, em geral, isto provoca subestimativa das transferências noturnas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Turbulent fluxes may be directly determined as the statistical covariance between quantities locally observed. Besides environmental and instrumental difficulties associated with taking high frequency measurements over the ocean, there is a source of uncertainty inherent to the estimation of turbulent fluxes in the atmosphere, and it is their contamination by nonturbulent motion. This problem is directly related to the time window over which the covariances are determined and to the cospectral gap that, in theory, separates turbulent and nonturbulent events. In this work, we use a methodology based in the Empirical Mode Decomposition, which allows the precise identification of the cospectral gap for each temporal interval over which the fluxes are determined. Furthermore, this novel methodology allows filtering out oscillation modes associated with nonturbulent events, therefore allowing the use of a time window over which the large turbulent eddies are completely sampled. To test the method, data from two oceanic cruises have been used. One is from project HalocAST-2010 (over Eastern Pacific), and the other is from project Acex 2012 (over Southwestern Atlantic). The use of the new method in 4-h time series resulted in an increase of the absolute values of the fluxes of sensible heat, latent heat and momentum, with respect to those determined with the traditionally used 10-minute time series. For CO2 fluxes, it has been observed a large reduction of the average absolute fluxes, suggesting that such measurement may be largely contaminated by nonturbulent fluxes. When compared to bulk estimates, fluxes obtained by the new methodology show reduced scatter with respect to those determined from fixed 10-minute windows. The scatter reduction of the CO2 flux estimates allowed the determination of a functional relationship between piston velocity and wind speed, which is not possible to be obtained from the 10-minute estimates. / Fluxos turbulentos são determinados diretamente através da covariância estatística de medidas localmente obtidas. Além das dificuldades ambientais e instrumentais encontradas na realização de medidas de alta frequência em regiões oceânicas, existe uma fonte de incerteza inerente às estimativas de fluxos turbulentos na atmosfera que é a contaminação desses pelos movimentos de mesoescala. Esse problema está diretamente relacionado com a janela temporal em que as covariâncias são calculadas e a lacuna espectral que separa os eventos turbulentos dos não-turbulentos. Nesse trabalho, utilizamos uma metodologia baseada na Decomposição em Modos Empíricos que permite a identificação da lacuna coespectral para cada intervalo em que os fluxos são calculados. Além disso, essa nova metodologia possibilita a filtragem dos modos de oscilação associados aos eventos não-turbulentos, permitido que seja usada uma janela temporal em que os grandes turbilhões sejam suficientemente amostrados. Foram utilizadas as medidas obtidas nos cruzeiros realizados pelos projetos HalocAST-2010 (leste do Pacífico) e ACEx-2012 (Atlântico Sudoeste). O uso da nova metodologia em séries de 4 h resultou em um aumento nos valores absolutos dos fluxos médios de calor sensível, latente e momento em comparação aos tradicionalmente calculados a partir de séries de 10 min. Isso mostra que, além da remoção da contribuição dos eventos de mesoescala, uma melhor representação do transporte associado aos grandes turbilhões também foi obtida. No caso do CO2, foi observada uma grande redução no valor absoluto dos fluxos médios, sugerindo que essa medida possa estar sendo fortemente contaminada pelos eventos não-turbulentos. Quando comparados com estimativas de bulk, os fluxos obtidos pela nova metodologia apresentam menor espalhamento que os calculados a partir de janelas de 10 min. A redução no espalhamento das medidas dos fluxos de CO2, possibilitou a determinação de uma relação funcional da velocidade de transferência com a velocidade do vento, que não pôde ser observada de maneira clara a partir das medidas de 10 min.