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Previous issue date: 2018-04-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Amazon, during the wet season, receives dust supplies from the Sahara desert, which is the
largest source of global dust. Sporadically, this dust arriving in the Amazon is accompanied by
aerosol of biomass burning from the Sahel region. This transatlantic transport can act in the
long term in providing essential nutrients to the forest, such as phosphorus. In this work we
identify the events and quantify the aerosols transported to the Amazon from the north of Africa
by the trade winds. The elemental compositions of the aerosols were investigated from continuous and long-term measurements at three sites in the Central Amazon, north of the city of Manaus, state of Amazonas. From an extensive and diverse database it was possible to determine the elemental concentration of dust aerosols of the Sahara desert and black carbon (Sahel) from Particle Induced X-ray Emission (PIXE) and fluorescence (EDXRF) applied to the filters obtained in a forest region (ZF2). We also used long-term measurements of aerosol optical thickness (AOD) using measurements of two solar photometers from the NASA / AERONET Network in central Amazonia. Aerosols were also analyzed by absorption and scattering measurements of visible radiation by the Matrix Ångström technique. It was also used remote sensing measurements obtained by the NASA-Giovanni system, as well as transport modeling with the HYSPLIT system. A strong seasonality was observed in the aerosol, and the presence of coarse particulate matter is predominant in the rainy season, with a mean volumetric radius ranging from 1.30 μm to 8.71 μm, and this contributes up to 78% of AOD at 500 nm. The highest prevalence of dust aerosols occurred during this same period, with a concentration of 204 ± 604 ng/m 3 , and from 141 pairs of filters, 60 dust-intensive events were identified between 2008 and 2015 represents 85% of traces elementes of dust identified. TheBC in the wet season has low concentrations, with an average of 265 ± 250 ng/m 3 , and has higher concentrations during the dust transport events. The Ångström parameter of scattering and absorption was obtained for the aerosol samples, obtaining during dust transport episodes scattering values ≤ 0.50 and absorption of ≥ 1,11. The analysis of back-trajetories and satellite products obtained with Terra's MODIS sensor confirm that the origin of the air masses are actually Sahara and Sahel. From these results it can be concluded that the highest frequency of dust deposition during the wet season occurs between mid-January and May and that soil dust has an average contribution of 14.6% of the measured total mass and its deposition has a strong impact on the absorption and scattering coefficients of the visible radiation. / A Amazônia, durante a estação chuvosa, recebe aportes de poeira provenientes do deserto do Saara, que é a maior fonte de poeira do solo global. Esporadicamente, essa poeira que chega na Amazônia é acompanhada de aerossol de queima de biomassa proveniente da região do Sahel. Este transporte transatlântico pode atuar a longo prazo no fornecimento de nutrientes essenciais para a floresta, como fósforo. Neste trabalho identificamos os eventos e quantificamos os aerossóis transportados para a Amazônia a partir do norte da África pelos ventos alísios. Investigou-se a composição elementar dos aerossóis a partir de medidas continuas e de longo prazo em três sítios na Amazônia Central, ao norte da cidade de Manaus, estado do Amazonas. A partir de uma extensa e diversificada base de dados foi possível determinar a concentração elementar de aerossóis de poeira do deserto do Saara e black carbon (BC) do Sahel, a partir da écnica de Particle Induced X-ray Emission (PIXE) e fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) aplicada aos filtros obtidos em uma região de floresta (ZF2). Também utilizou-se medidas de longo prazo da espessura ótica de aerossóis (AOD) usando medidas de dois fotômetros solares da Rede NASA/AERONET na região central da Amazônia. Aerossóis também foram analisados através de medidas de absorção e espalhamento de radiação visível pela técnica de Matriz Å ngström. Foram ainda utilizados produtos de medidas de
sensoriamento remoto obtidos pelo sistema NASA-Giovanni, além de modelagem de transporte com o sistema HYSPLIT. Observou-se forte sazonalidade no aerossol, e que a presença de material particulado grosso é predominante na estação chuvosa, apresentando um raio volumétrico médio que varia entre 1 e 8 μm, e este contribui com até 78% da AOD em 500 nm. A maior predominância do aerossol de poeira se mostra neste mesmo período, apresentando uma concentração de 204 ± 604 ng/m 3 , e sendo identificados, a partir de 141 pares de filtros, 60 eventos de forte aporte de poeira entre 2008 e 2015, o que representa 85% dos elementos traços de poeira identificados. O BC na estação chuvosa apresenta baixas concentrações, com média de 265 ± 250 ng/m 3 , e apresenta concentrações mais altas nestes eventos. O parâmetro de Å ngström de espalhamento e absorção foi obtido para as amostras de aerossóis, tendo nos episódios de transporte de poeira, valores de espalhamento ≤ 0,50 e absorção de ≥ 1,11. As análises de retrotrajetórias e produtos de satélite obtidos com o sensor MODIS do Terra confirmam que a origem das massas de ar são realmente o Saara e Sahel. A partir desses resultados pode-se concluir que as maiores frequências do aporte de poeira durante a estação chuvosa ocorrem entre meados de janeiro a maio e o forte aporte de poeira tem uma contribuição média de 14,6% da massa total medida, e sua deposição.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/2554 |
| Date | 02 April 2018 |
| Creators | Santos, Rayner Monteiro dos |
| Contributors | Artaxo Netto, Paulo Eduardo |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Clima e Ambiente (CLIAMB), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3500086864783825195, 600, 600, 600, 3806999977129213183, 2075167498588264571 |
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