O Projeto Antártico do INPE: Aplicações de Sensoriamento Remoto

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1 O Projeto Antártico do INPE: Aplicações de Sensoriamento Remoto Dr. Ronald Buss de Souza, Chefe do Serviço do Projeto Antártico Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais - CRS Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE Av. Roraima 1000, Camobi, Santa Maria- RS

2 A participação do INPE nas pesquisas antárticas FOTO A. HADANO O INPE se fez presente na Antártica desde o início do PROANTAR. As pesquisas do INPE na Antártica enfocam a dinâmica da atmosfera, a camada de ozônio, meteorologia, aquecimento global, gases do efeito estufa, a radiação ultravioleta, a relação sol-atmosfera, o transporte de poluição, oceanografia e interação oceano-atmosfera. A maior parte dos atuais projetos oferece resultados e dados de aplicação no estudo das Mudanças Globais.

3 O Projeto Antártico do INPE - PAN Durante o ano de 2007, o INPE decidiu institucionalizar o PAN e instalar sua sede no Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais (CRS) em Santa Maria (RS). O movimento visa estabelecer e ampliar competências na área de pesquisa antártica com ênfase aos processos de teleconexões entre o continente antártico e a América do Sul. Essa competência deverá ser agregada através de Joint Appointments com o CPTEC, OBT, CEA, CST e outras áreas do INPE. Uma colaboração formal com a UFRGS, FURG e MMA também está sendo negociada. NO CRS, a colaboração com o grupo de meteorologia da UFSM está se ampliando rapidamente.

4 O Projeto Antártico do INPE - PAN A partir de 2008 serão instaladas antenas receptoras de imagens de satélite no CRS. Essas antenas proverão dados dos satélites meteorológicos NOAA e do satélite Aqua, da missão EOS (Earth Observation System) da NASA, ampliando a área de cobertura das antenas do INPE a latitudes próximas àquela das Ilhas Malvinas (~50 os). A ampliação da área de cobertura dessas imagens e sua disponibilização aberta e gratuita oferecerá uma grande contribuição do INPE a todos os projetos do Ano Polar Internacional e do PROANTAR. Fonte: Núcleo de Matemática Aplicada da FURG (NuMa):

5 O Ano Polar Internacional ( ) 2008)

6 O Ano Polar Internacional ( ) 2008) O Brasil participa de cerca de 20 atividades, muitas delas formadas por redes nacionais e internacionais, em parcerias com dezenas de países. O IPY estima uma mobilização de cerca de 50 mil participantes, entre pesquisadores, estudantes, técnicos e e pessoal de apoio logístico em mais de 60 países. Os projetos brasileiros de pesquisa tem como foco: - Interação plataforma-talude antártico; - Circulação oceânica no clima antártico e conexões com a América do Sul; - Química e física da alta atmosfera e a conexão com a América do Sul; - Balanço de massa das geleiras da península Antártica e o impacto nos ecossistemas; - Estudo de adaptações evolutivas dos peixes antárticos; - Impacto das alterações ambientais locais nas estações antárticas.

7 Exemplos da participação do INPE no Ano Polar Internacional O Projeto Meteorologia do ProAntar objetiva monitorar o clima e seus elementos no norte da Península Antártica, e suas interações com o sul do Brasil e a previsão de tempo.

8 Exemplos da participação do INPE no Ano Polar Internacional O projeto SOS-CLIMATE (Southern Ocean Studies for Understanding Global-CLIMATE Issues), coordenado pelo Dr. C.A.E. Garcia (FURG) realiza experimentos na derrota do NApOc. Ary Rongel à região Antártica visando estudar as teleconexões entre a região polar e a costa sul do Brasil. O sub-projeto INTERCONF (Interação Oceano-Atmosfera na Região da Confluência Brasil-Malvinas), coordenado pelo Dr. Ronald Buss e Dr. Luciano Pezzi visa estudar os processos de interação oceano-atmosfera e a variabilidade espacial e temporal dos campos de temperatura da superfície do mar na região da Confluência Brasil-Malvinas. O SOS-Climate é incluído no projeto internacional CASO (Climate of Antarctica and the Southern Ocean) dentro do contexto do API. FOTO HEBER PASSOS

9 O foco das pesquisas antárticas em teleconexões Atividade No: 132 do Ano Polar Internacional Climate of Antarctica and the Southern Ocean Ocean Circulation Cluster (CASO) A Proposta Plena CASO irá fornecer uma visão integrada e interdisciplinar para compreender o papel da Antártica e do Oceano Austral no clima do passado, do presente e do futuro durante o Ano Polar Internacional. CASO é organizado em 5 temas: 1. Antártica e o Oceano Austral no ciclo global da água; 2. Teleconexões no hemisfério sul; 3. Processos climáticos nas margens continentais da Antártica; 4. Clima ecossistemas biogeoquímica no Oceano Austral; 5. Registros do passado da variabilidade e mudanças climáticas na Antártica. Fonte: Núcleo de Matemática Aplicada da FURG (NuMa):

10 Circulação superficial média m do Oceano Atlântico Sul O INTERCONF (Interação Oceano-Atmosfera na Região da Confluência Brasil-Malvinas), tem demonstrado o acoplamento dos sistemas atmosfera e oceano, e seus dados têm sido assimilados em modelos numéricos de previsão de tempo do CPTEC.

11 O oceano é tri-dimensional...

12 Variabilidade marinha medida por sensoriamento remoto - No Oceano Atlântico Sul, a maior parte da variabilidade é relacionada aos processos de mesoescala causados pela interação entre as correntes do Brasil e das Malvinas, ventos locais e descarga do rio da Prata; - A contínua e sistemática coleta de dados de Sensoriamento Remoto dos Oceanos permite estudar a variabilidade de certos fenômenos oceanográficos em escalas de tempo e espaço cada vez mais longas; - O parâmetro temperatura da superfície do mar (TSM) é aquele que possui a série de tempo mais longa de dados de satélite em escala global; - A região da Confluência Brasil-Malvinas é caracterizada por intensos gradientes de TSM que são facilmente discerníveis nas imagens; - Na costa sul-sudeste do Brasil os campos de TSM têm um forte sinal anual com maiores amplitudes na direção sul e fortemente relacionados à penetração de águas do sul pela Corrente Costeira do Brasil (Souza e Robinson, 2004).

13 Temperatura da Superfície do Mar climatológica Imagens de TSM médias climatológicas mensais. Campos de TSM médios do Atlântico Sul em janeiro (esq.) e julho (dir). Fonte: Hoffmann et al. (1997).

14 Variabilidade anual da TSM na costa sul do Brasil Campos de TSM médios mensais na costa sul do Brasil. As caixas B1 (norte) a B11 (sul) foram usadas para calcular médias e anomalias espaciais em séries de tempo de 20 anos de dados entre 1985 e Desta forma podemos estimar a variabilidade temporal do sinal detsm.

15 Variabilidade interanual da TSM na costa sul do Brasil

16 Variabilidade interanual da TSM na costa sul do Brasil 4 3 ATSM Dif B11-B01 índice MEI índice SOI 2 ATSM Difference (oc) ano

17 Variabilidade interanual da TSM no Oceano Atlântico Sudoeste julho de 2004 Mapa de TSM (dir.) e de ATSM (esq.) para o Oceano Atlântico Sudoeste a partir de dados médios mensais do projeto NOAA Pathfinder v.5.

18 Variabilidade interanual da TSM no Oceano Atlântico Sudoeste julho de 1998: ano de El Niño Mapa de TSM (dir.) e de ATSM (esq.) para o Oceano Atlântico Sudoeste a partir de dados médios mensais do projeto NOAA Pathfinder v.5.

19 Medidas da variabilidade

20 Medidas da variabilidade PC % var. escalas de tempo dominantes (anos) ~4 (amplitude) ~2, 5.5 (fase) ~2.3 (amplitude) ~5.5 (amplitude) ~2, ~8 (fase) padrão temporal Ciclo de 4 anos uniformemente forte entre Ciclo forte em ~5.5 anos, com sinal marcado em 2 anos entre Forte na segunda porção da série (~1996 em diante). Forte na primeira porção da série(até ~1995). Ciclo de 2 anos forte entre e ~4.6 (amplitude) ~9 (amplitude) ~4 (fase) Ciclo uniformemente forte Pico observado no espectro global Ciclo forte entre ~ ~3 (amplitude) ~2 (fase) ~3 (amplitude) ~8 (amplitude) ~3 (fase) ~6.5 (fase) Ciclo uniformemente forte Forte entre , Forte entre Forte entre Forte entre

21 Variabilidade espacial

22 Monitorando a atmosfera e oceano

23 Prevendo a atmosfera e oceano Fonte: CPTEC/INPE Fonte: Centro de Hidrografia da Marinha

24 Acoplamento oceano-atmosfera

25 Acoplamento oceano-atmosfera atmosfera

26 Acoplamento oceano-atmosfera atmosfera

27 Telemetria via satélites

28 Mamíferos marinhos como plataformas de monitoramento ambiental

29 Mamíferos marinhos como plataformas de monitoramento ambiental Águas congeladas ou com alta concentração de gelo na Antártica são muito difíceis de serem amostradas ao longo de todo o ano utilizando técnicas oceanográficas convencionais, a partir de navio e outras plataformas (imagens de satélite e bóias de deriva). O projeto Marine Mammal Exploration of the Oceans Brazil (MEOP-BR), coordenado pela Dra. Mônica Muelbert (FURG), está instrumentando elefantes-marinhos do sul com rastreadores por satélite acoplados a mini-ctds. A espécie mergulha em águas profundas e se alimenta em áreas-chave de alta produtividade e variabilidade oceanográfica.

30 Mamíferos marinhos como plataformas de monitoramento ambiental

31 Mamíferos marinhos como plataformas de monitoramento ambiental

32 Muito obrigado!