Surface to Atmosphere Exchange at an Amazon Pasture/Agricultural Site

Transcrição

1 O Projeto LBA Osvaldo L. L. Moraes Otávio C. Acevedo David R. Fitzjarrald Ricardo K. Sakai Universidade Federal de Santa Maria State University of New York

2 Surface to Atmosphere Exchange at an Amazon Pasture/Agricultural Site CD-03 Jungle Research Group Albany, NY Lab. de Física da Atmosfera Santa Maria, RS

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7 Units are in tonnes of carbon per year

8 Question 1: What are the magnitudes and distributions of ocean carbon sources and sinks on seasonal to centennial time scales, and which processes control their dynamics? Question 5: How will the Earth system, and its different components, respond to various options being considered by society for managing carbon in the environment, and what scientific information is needed for evaluating these options? Question 2: What are the magnitudes and distributions of global terrestrial, oceanic, and atmospheric carbon sources and sinks and how are they changing over time? Question 3: What are the effects of past, present, and future land use change and resource management practices on carbon sources and sinks? Question 4: What will be the future atmospheric carbon dioxide and methane concentrations, and how will terrestrial and marine carbon sources and sinks change in the future?

9 Question 1. To what extent can predictions of near-term climate fluctuations and projections of long-term climate change be improved, and what can be done to extend knowledge of the limits of predictability? Question 5. How can interactions between producers and users of climate variability and change information be optimally structured to ensure essential information needed for formulating adaptive management strategies is identified and provided to decisionmakers and policymakers? Question 2. What is the sensitivity of climate change projections to feedbacks in the climate system? Question 3. What is the likelihood of climate-induced changes that are significantly more abrupt than expected, such as the collapse of the thermohaline circulation or rapid melting of the major ice sheets? Question 4. Whether and how are the frequencies, intensities, and locations of extreme events, such as major droughts, floods, wildfires, heat waves, and hurricanes, altered by natural climate variations and human-induced climate changes?

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12 Modelos Matemáticos Equações Não hidrostática para balanço de Momentum Conservação de Massa Conservação de Energia Conservação de Água Equação de Estado Parametrizações Interação com a Superfície Balanço Radiativo Processos Turbulentos Parametrização de Convecção Parametrização de Microfísica

13 Questões Científicas Fundamentais do LBA De que modo a Amazônia funciona, atualmente, como uma entidade regional? - De que modo as mudanças dos usos da terra e do clima afetarão o funcionamento biológico, químico e físico da Amazônia, incluindo sua sustentabilidade e sua influência no clima global?

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15 Objetivos do LBA - Quantificar, compreender e modelar os processos físicos, químicos e biológicos que controlam os ciclos de energia, água, carbono, gasestraço e nutrientes encontrados na Amazônia, e determinar como esses processos se associam à atmosfera global. - Quantificar, entender e modelar a resposta dos ciclos de energia, água, carbono, gases- traço e nutrientes ao desmatamento, às práticas agrícolas e a outras mudanças dos usos da terra, e como essas respostas são influenciadas pelo clima. - Prever os impactos dessas respostas dentro e fora da Amazônia sob futuros cenários de mudanças dos usos da terra e do clima. - Determinar as trocas, entre a Amazônia e a atmosfera, dos principais gases-estufa, e gases-traço reguladores do potencial oxidante da atmosfera, e entender os processos reguladores dessas trocas. - Fornecer informações qualitativas e quantitativas para apoiar políticas de desenvolvimento sustentável e proteção dos ecossistemas da Amazônia, no contexto de seu funcionamento regional e global.

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19 Temas Científicos Física do Clima Armazenamento e Trocas de Carbono Biogeoquímica Química da Atmosfera Hidrologia de Superfície e Subsuperfície e Química da Água Mudanças dos Usos da Terra e da Cobertura Vegetal

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21 Estratégia de Pesquisa O plano experimental se baseia na aplicação de uma abordagem multidisciplinar, integrando áreas de Ciências Humanas, Biológicas e Geociências. Os componentes de estudo individuais do LBA servirão a objetivos específicos de suas disciplinas, ao mesmo tempo contribuindo para os objetivos comuns do LBA. A combinação de esforços em um conjunto bem definido de temas, e uma série de estudos dirigidos, assegurarão a transferência de experiência, idéias e dados através das fronteiras disciplinares.

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26 Km77: tower profile & flux observation Km67: radiation boom; 11m flux; DRAINO set up; 16 unit radiation array at forest floor Km83: 2nd tower cut site radiation boom; T, q, turbulence profile in gap. Weather stations: 8 dispersed in area, std. obs. Santarém airport Guaraná Belterra Jamaraqua Old growth Mojui Pasture Km117 Cut site

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31 Pasture Site Data Acquisition Tower Power System (solar panel) -Vegetation: Brachiaria brizantha - ~ 10 years old pasture

32 INSTRUMENTATION: 17.8 m: Sdw, Sup, Ldw,Lup,PARup, PARdw 12.0m: U,T,RH,[CO 2 ],[H 2 0] 8.7m: u,v,w,t, [CO 2 ],[H 2 0] 7.2m: U,T,RH,[CO 2 ],[H 2 0] 2.7m: U,T,RH,[CO 2 ],[H 2 0] pressure, precipitation Soil probes: Tsoil (-0.14,-0.24,-0.5,-1.5,2.0 m) Gsoil (-0.19, -1.0m) Fsoil (-0.29 m) Complete data set have been collected since Sep. 2000

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35 Acesso aos Dados This project has been funded by LBA, Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia. Each set of measurements includes explanatory information in a read.me file. Please read our statement on Fair Use, below, before proceeding to data. More data from the entire LBA project are available through the Beija-flor search engine at the LBA CPTEC data exchange (mirrored in the US at

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