00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) ICAT - INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICAT
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Tipo: Dissertação
Título: Parametrização de modelos de radiação de onda longa atmosférica e balanço de radiação de ondas longas durante a estação chuvosa em área de Mata Atlântica no estado de Alagoas
Título(s) alternativo(s): Parametrization of downward longwave radiation and longwave radiation balance models during the rainy season in area of Atlantic Forest in the state of Alagoas
Autor(es): Lopes Júnior, José Marcelo
Primeiro Orientador: Moura, Marcos Antonio Lima
metadata.dc.contributor.referee1: Silva Júnior, Rosiberto Salustiano da
metadata.dc.contributor.referee2: Carvalho, André Luiz de
metadata.dc.contributor.referee3: Querino, Carlos Alexandre Santos
Resumo: A análise do saldo de radiação em florestas é de fundamental importância, pois através dele torna-se possível demonstrar como o ecossistema interage com a atmosfera e quais os possíveis impactos devido à substituição da vegetação original, por áreas urbanas, pastos, áreas cultivadas, entre outros. Além disso, estudos do balanço de radiação de ondas longas em ecossistemas florestados não são comumente realizados e para o seu estudo acaba sendo necessário a sua estimativa por modelos físicos e empíricos. O objetivo deste trabalho foi estimar a radiação de onda longa atmosférica e o balanço de radiação de ondas longas por meio da parametrização de modelos de estimativa sob diferentes condições de nebulosidade durante a estação chuvosa em área de Mata Atlântica no estado de Alagoas. Os dados foram obtidos entre 07 de abril de 2017 a 12 de julho de 2017 através de sensores instalados em uma torre micrometeorológica instalada dentro de um fragmento da Mata Atlântica localizado no município de Coruripe, Alagoas. As variáveis estimadas foram calculadas com base em equações e modelos empíricos já existentes. Os dados foram separados em diferentes condições de nebulosidade e posteriormente processados em médias horárias, diárias e mensais. A estimativa da radiação de onda longa atmosférica foi realizada através dos modelos empíricos de Brunt (1932), Idso e Jackson (1969), Idso (1981) e Prata (1996) os quais foram avaliados e parametrizados para a região de estudo. Para a estimativa do balanço de radiação de ondas longas foi utilizado o modelo de Penman-Brunto qual também passou por um processo de avaliação e parametrização. A avaliação dos modelos foi baseada na análise do erro médio absoluto, raiz do erro quadrático médio, erro percentual absoluto médio, coeficiente de correlação de Pearson e índice de concordância de Willmott. Antes da parametrização o modelo de Idso (1981) foi o que teve erros estatísticos menores e maiores coeficiente de correlação e índice de concordância. Após a parametrização todos os modelos apresentaram melhorias, sem grande diferença quando comparados entre cada condição de nebulosidade. O modelo de Idso (1981) teve melhor desempenho na condição geral, de céu parcialmente nublado e nublado e o de Idso e Jackson (1969) na condição de céu claro. Na estimativa do balanço de radiação de ondas longas antes da parametrização, o modelo de Penman-Brunt apresentou um desempenho moderado sem haver uma diferença significativa entre condições de nebulosidade. Após a parametrização o modelo apresentou uma leve melhora em seu desempenho para todas as condições. Portanto, conclui-se que, o modelo de Idso (1981) pode ser aplicado em qualquer condição antes da parametrização. O modelo de Idso e Jackson (1969) pode ser aplicados, após a parametrização, para condições de céu claro.Acredita-se que o modelo de Penman-Brunt pode ser utilizado sem a necessidade de classificação quanto à nebulosidade, quando em períodos chuvosos.
Abstract: The analysis of the balance of radiation in forests is of fundamental importance, because through it it becomes possible to demonstrate how the ecosystem interacts with the atmosphere and what the possible impacts due to the replacement of the original vegetation, by urban areas, pastures, cultivated areas, etc. In addition, studies of the long-wave radiation balance in forested ecosystems are not commonly performed and for their study it is necessary to estimate them by physical and empirical models. The objective of this work was to estimate the longwave atmospheric radiation and the longwave radiation balance by means of the parameterization of estimation models under different cloud conditions during the rainy season in the Atlantic Forest area in the State of Alagoas. The data were obtained between April 7, 2017 and July 12, 2017 through sensors installed in a micrometeorological tower installed inside a fragment of the Atlantic Forest located in the municipality of Coruripe, Alagoas. The data of the estimated variables were calculated on the basis of equations and existing empirical models. The data were separated in different cloud conditions and later processed in hourly, daily and monthly averages. The estimation of the downward long-wave radiation was carried outusing the empirical models of Brunt (1932), Idso & Jackson (1969), Idso (1981) and Prata (1996) which were evaluated and parametrized for the study region. For the estimation of longwave radiation balance, the Penman-Brunt model was used, model which also underwent a process of evaluation and parameterization. The evaluation of the models was based on the analysis of mean absolute error, root mean square error, mean absolute percentage error, Pearson correlation coefficient and Willmott index of agreement. Before parameterization, the model of Idso (1981) was the one that had smaller statistical errors and higher correlation coefficient and concordance index. After the parameterization all the models presented improvements, without great difference when compared between each cloud condition. The Idso (1981) model had better performance in the general, partly cloudy sky condition and cloudy condition and the Idso & Jackson (1969) model in the condition of clear sky. In estimating the longwave radiation balance, before parameterization, the Penman-Brunt model presented a moderate performance without a significant difference between cloud conditions. After parameterization the model showed a slight improvement in its performance for all conditions. Therefore, it is concluded that the Idso model (1981) can be applied in any condition before parameterization. The model of Idso and Jackson (1969) can be applied, after parameterization, to clear sky conditions. It is believed that the Penman-Brunt model can be used without the need to be classified as cloudiness when in rainy periods.
Palavras-chave: Radiação solar
Balanço energético (Geofísica)
Micrometeorologia
Hotspot de biodiversidade
Energia renovável
Solar radiation
Energy Budget (Geophysics)
Micrometeorology
Hotspot of biodiversity
Renewable Energy
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Citação: LOPES JÚNIOR, José Marcelo. Parametrização de modelos de radiação de onda longa atmosférica e balanço de radiação de ondas longas durante a estação chuvosa em área de Mata Atlântica no estado de Alagoas. 2019. 61 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto de Ciências Atmosféricas, Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5422
Data do documento: 3-mai-2019
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