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Previous issue date: 2018-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem como objetivo analisar aerossóis atmosféricos sobre Natal/RN por
meio de suas propriedades ópticas. Os dados utilizados foram do satélite CALIPSO
(2007-2016), que possui um Lidar denominado CALIOP e do DUSTER. Utilizaram-se
dados do CALIPSO obtidos no máximo a uma distância de um raio de 120 km em volta
de Natal, para se obter a profundidade óptica de aerossóis (AOD), a razão lidar (RL) e a
altitude da base e do topo da camada de aerossóis. Realizou-se um estudo de caso, para
o mês de setembro, usando as máscaras de subtipo de aerossóis geradas pelo CALIPSO.
Também foram feitas trajetórias de massas de ar, com o modelo HYSPLIT, para
identificar a região de procedência dos aerossóis medidos. O objetivo de escolher dados
sobre a região foi para ser efetuado um estudo de comparação de dados do
DUSTER/Lidar terrestre na UFRN em Natal, com os dados de dias coincidentes de
passagens do CALIPSO. Gerou-se perfis verticais do sinal de retorno a 532 nm, e perfis
de retroespalhamento total atenuado a 532 nm do CALIPSO. A análise da profundidade
óptica de aerossóis (AOD) mostrou, que sua variabilidade média mensal não excedeu
valores maiores que 0,16. Os meses que apresentaram menores concentrações
apresentaram uma AOD média de 0,04. Os histogramas de frequência de AOD
mostraram que os tipos de aerossol continental limpo, marinho e poeira, possuem
valores pouco variáveis. Os tipos de aerossóis que apresentaram maior variação foram o
do tipo poluição continental/fumaça. De acordo com a análise da RL, Natal apresentou
valores que caracterizam aerossóis do tipo poeira, queimadas, continental poluído e
principalmente marinho limpo. O topo e base da camada de aerossóis nas menores
altitudes ocorrem em maio, junho e julho, sendo estes os meses em que ocorre a estação
chuvosa, e novembro. Os valores mínimos sempre se apresentam abaixo de 1 km de
altitude, os meses de fevereiro e setembro obtiveram 25% das altitudes acima de 2,5
km, com altitudes de até 4,9. Os valores de RL de 70 sr e os maiores valores de altura
máxima e mínima das camadas de aerossol, destacados para o mês de setembro sugerem
a hipótese de casos de detecção de aerossol de queimada em altitudes elevadas acima da
camada limite, motivando o estudo de caso, que mostrou, nos dias 07/09/2009,
13/09/2011, 07/09/2013 e 15/09/2016, aerossóis de fumaça localizados a uma altitude
de 3 a 4 km. Com trajetórias modeladas pelo HYSPLIT, para 7 dias, pode-se concluir, que essas massas de ar são advindas da África central, para a atmosfera de Natal. A
comparação dos dados DUSTER/Lidar com os dados CALIPSO dos dias 06/12/2016
mostrou camadas de aerossóis entre 1 e 3 km, coincidentes nas duas medidas. O perfil
de retroespalhamento do CALIPSO ainda permitiu observar uma camada de aerossóis
de poeira à um altitude incomum de 15 km, sugerindo futuros estudos específicos para
interpretação. / This work aims to analyze atmospheric aerosols over Natal/RN by means of its optical
properties. Ten years (2007-2016) of data were obtained from the CALIPSO satellite, which
has an on-board Lidar called CALIOP. CALIPSO data obtained at most within a radius of 120
km around Natal were used to obtain the optical Aerosol Depth (AOD), the lidar ratio (RL)
and the altitude of the base and top of the aerossol layers. A case study was carried out for the
month of September using the aerosol subtype masks generated by CALIPSO. Air mass
trajectories with the HYSPLIT model were also used to identify the region of origin of the
measured aerosols. The objective of choosing data about the region was to carry out a data
comparison study of the terrestrial DUSTER/Lidar at UFRN in Natal, with data from
coincident days of CALIPSO passages. Vertical profiles of the return signal were generated at
532 nm, and backscatter profiles attenuated at 532 nm of CALIPSO. The analysis of the
aerosol optical depth (AOD) showed that their monthly mean variability did not exceed values
greater than 0,16. The months that presented lower concentrations had an average AOD of
0,04. The AOD frequency histograms showed that the types of clean continental, marine and
dusty aerosols have little variable values. The aerossol types that presented the greatest
variation were the type of continental/smoke pollution. According to the RL analysis, Natal
presented values that characterize dusty, burnt, polluted continental and mainly clean marine
aerosols. The aerosol layers top and base are at their lowest altitudes during May, June and
July, these being the months in which the rainy season occurs, and also during November.
The minimum values are always below 1 km of altitude, the months of February and
September obtained 25% of the altitudes above 2,5 km, with altitudes of up to 4,9 km. The
RL values of 70 sr and the highest values of maximum and minimum height of the aerosol
layers, highlighted for the month of September, suggest the hypothesis of cases of biomass
burning aerosol detection at high altitudes above the boundary layer, motivating a case study,
which showed, on 09/07/2009, 09/13/2011, 09/07/2013 and 09/15/2016, smoke aerosols
located at an altitude of 3 to 4 km. With trajectories modeled by HYSPLIT, for 7 days, it can
be concluded that these air masses are coming from central Africa, over the Natal atmosphere.
Comparison of the DUSTER/Lidar data with the CALIPSO data of 12/06/2016 showed
aerossol layers between 1 and 3 km, coinciding in both measurements. The CALIPSO
backscatter profile also allowed to observe a layer of dust aerosols at the unusual height of 15
km, suggesting further future studies for interpretation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/25547 |
| Date | 27 April 2018 |
| Creators | Melo, Aline Kelly de Souza |
| Contributors | 23182367803, Silva, Cláudio Moises Santos e, 66961513204, Tavares, Jean Leite, 96984465400, Martins, Maria Paulete Pereira, 15761302829, Lopes, Fábio Juliano da Silva, Hoelzemann, Judith Johanna |
| Publisher | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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