Una revisión narrativa de las metodologías utilizadas en el estudio de las turbulencias nocturnas dentro y por encima de la selva amazónica obtenidas a través del sitio experimental Amazon Tall Tower Observatory

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.21912

Palabras clave:

ATTO; Selva Amazónica; Turbulencia nocturna.

Resumen

Este artículo tiene como objetivo documentar qué metodologías se utilizan en los estudios de eventos turbulentos intermitentes de intensidad y periodicidad variable, que proporcionan una conexión episódica entre el dosel y la atmósfera y pueden inducir un comportamiento oscilatorio en la capa límite nocturna realizados específicamente en el Amazonas Alto. sitio experimental Tower Observatory (ATTO) a través de una revisión narrativa de la literatura de los principales artículos publicados durante el período 2012 a 2021. Se realizó una búsqueda bibliográfica en la base de datos del proyecto ATTO, donde esta base de datos tiene todas las publicaciones revisadas por pares en revistas realizadas en este proyecto entre 2012 y 2021. Todos los artículos fueron revisados, por lo que de 81 publicaciones en total, sólo 3 artículos están categorizados como estudios sobre eventos turbulentos intermitentes en la capa límite nocturna. A partir de esto, se realizó una síntesis de las metodologías utilizadas en estos 3 artículos. Se concluye que los datos se obtuvieron a partir de mediciones directas en las torres: dirección y velocidad del viento, temperatura del aire, radiación neta, precipitación, humedad del suelo, flujos de CO, CO2, O3, CH4 y CN. Así, se calcularon las variaciones, los flujos de gas, el número de Richardson (arriba y dentro del dosel), el calor sensible, el calor latente, la energía cinética turbulenta, la velocidad media del viento horizontal y la descomposición multiresolución. La principal novedad del presente estudio fue este análisis como síntesis de las principales metodologías utilizadas en los diferentes flujos escalares y sus escalas de tiempo dentro y sobre un dosel de la selva amazónica en el sitio experimental ATTO durante la noche.

Citas

Acevedo, O. C., Costa, F. D., Oliveira, P. E. S., Puhales, F. S., Degrazia, G. A., & Roberti, D. R. (2014). The Influence of Submeso Processes on Stable Boundary Layer Similarity Relationships. Journal of the Atmospheric Sciences, 71(1), 207–225. https://doi.org/10.1175/JAS-D-13-0131.1

Andreae, M. O., Acevedo, O. C., Araùjo, A., Artaxo, P., Barbosa, C. G. G., Barbosa, H. M. J., Brito, J., Carbone, S., Chi, X., Cintra, B. B. L., da Silva, N. F., Dias, N. L., Dias-Júnior, C. Q., Ditas, F., Ditz, R., Godoi, A. F. L., Godoi, R. H. M., Heimann, M., Hoffmann, T., … Yáñez-Serrano, A. M. (2015). The Amazon Tall Tower Observatory (ATTO): Overview of pilot measurements on ecosystem ecology, meteorology, trace gases, and aerosols. Atmospheric Chemistry and Physics, 15(18), 10723–10776. https://doi.org/10.5194/acp-15-10723-2015

Aniversário dos marcos da ATTO. (2020, agosto 14). ATTO - Amazon Tall Tower Observatory. https://www.attoproject.org/pt/atto-celebrates-anniversary-of-milestones/

Betts, A. K., Fisch, G., von Randow, C., Silva Dias, M. A. F., Cohen, J. C. P., da Silva, R., & Fitzjarrald, D. R. (2009). The Amazonian boundary layer and mesoscale circulations. In M. Keller, M. Bustamante, J. Gash, & P. Silva Dias (Orgs.), Geophysical Monograph Series (Vol. 186, p. 163–181). American Geophysical Union. https://doi.org/10.1029/2008GM000725

Botía, S., Gerbig, C., Marshall, J., Lavric, J. V., Walter, D., Pöhlker, C., Holanda, B., Fisch, G., de Araújo, A. C., Sá, M. O., Teixeira, P. R., Resende, A. F., Dias-Junior, C. Q., van Asperen, H., Oliveira, P. S., Stefanello, M., & Acevedo, O. C. (2020). Understanding nighttime methane signals at the Amazon Tall Tower Observatory (ATTO). Atmospheric Chemistry and Physics, 20(11), 6583–6606. https://doi.org/10.5194/acp-20-6583-2020

Bosveld, F. C., Holtslag, A. A. M., & Van Den Hurk, B. J. J. M. (1999). Nighttime convection in the interior of a dense Douglas fir forest. Boundary-Layer Meteorology, 93(2), 171–195. https://doi.org/10.1023/A:1002039610790

Brown, A. R., & Wood, N. (2003). Properties and Parameterization of the Stable Boundary Layer over Moderate Topography. Journal of the Atmospheric Sciences, 60(22), 2797–2808. https://doi.org/10.1175/1520-0469(2003)060<2797:PAPOTS>2.0.CO;2

Campos, J. G., Acevedo, O. C., Tota, J., & Manzi, A. O. (2009). On the temporal scale of the turbulent exchange of carbon dioxide and energy above a tropical rain forest in Amazonia. Journal of Geophysical Research, 114(D8), D08124. https://doi.org/10.1029/2008JD011240

Carslaw, D. C., & Ropkins, K. (2012). openair—An R package for air quality data analysis. Environmental Modelling & Software, 27–28, 52–61. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2011.09.008

Cava, D., Giostra, U., Siqueira, M., & Katul, G. (2004). Organised Motion and Radiative Perturbations in the Nocturnal Canopy Sublayer above an Even-Aged Pine Forest. Boundary-Layer Meteorology, 112(1), 129–157. https://doi.org/10.1023/B:BOUN.0000020160.28184.a0

Costa, F. D., Acevedo, O. C., Mombach, J. C. M., & Degrazia, G. A. (2011). A Simplified Model for Intermittent Turbulence in the Nocturnal Boundary Layer. Journal of the Atmospheric Sciences, 68(8), 1714–1729. https://doi.org/10.1175/2011JAS3655.1

Department Biogeochemical Processes | ATTO / Publications. ([s.d.]). https://www.bgc-jena.mpg.de/bgp/index.php/ATTO/Publications

Drüe, C., & Heinemann, G. (2007). Characteristics of intermittent turbulence in the upper stable boundary layer over Greenland. Boundary-Layer Meteorology, 124(3), 361–381. https://doi.org/10.1007/s10546-007-9175-8

Dupont, S., & Patton, E. G. (2012). Influence of stability and seasonal canopy changes on micrometeorology within and above an orchard canopy: The CHATS experiment. Agricultural and Forest Meteorology, 157, 11–29. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.01.011

Estrela, C. (2018). Metodologia científica: ciência, ensino, pesquisa. Artes Médicas.

Fitzjarrald, D. R., & Moore, K. E. (1990). Mechanisms of nocturnal exchange between the rainforest and the atmosphere. Journal of Geophysical Research, 95(D10), 16839. https://doi.org/10.1029/JD095iD10p16839

Hoch, S. W., Calanca, P., Philipona, R., & Ohmura, A. (2007). Year-Round Observation of Longwave Radiative Flux Divergence in Greenland. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 46(9), 1469–1479. https://doi.org/10.1175/JAM2542.1

Howell, J. F., & Mahrt, L. (1997). Multiresolution Flux Decomposition. Boundary-Layer Meteorology, 83(1), 117–137. https://doi.org/10.1023/A:1000210427798

Köche, J. C. (2016). Fundamentos de metodologia científica. Editora Vozes.

Mahrt, L. (1999). Stratified Atmospheric Boundary Layers. Boundary-Layer Meteorology, 90(3), 375–396. https://doi.org/10.1023/A:1001765727956

Mammarella, I., Kolari, P., Rinne, J., Keronen, P., Pumpanen, J., & Vesala, T. (2007). Determining the contribution of vertical advection to the net ecosystem exchange at Hyytiälä forest, Finland. Tellus B: Chemical and Physical Meteorology, 59(5), 900–909. https://doi.org/10.1111/j.1600-0889.2007.00306.x

Nappo, C. J.: An Introduction to Atmospheric Gravity Waves, Amsterdam, Academic Press, 276 pp., 2002.

Observatório de Torre Alta. ([s.d.]). ATTO - Amazon Tall Tower Observatory. Recuperado 24 de setembro de 2021, de https://www.attoproject.org/pt/por-atto/por-atto/

Oliveira, P. E. S., Acevedo, O. C., Moraes, O. L. L., Zimermann, H. R., & Teichrieb, C. (2013). Nocturnal Intermittent Coupling Between the Interior of a Pine Forest and the Air Above It. Boundary-Layer Meteorology, 146(1), 45–64. https://doi.org/10.1007/s10546-012-9756-z

Oliveira, P. E. S., Acevedo, O. C., Sörgel, M., Tsokankunku, A., Wolff, S., Araújo, A. C., Souza, R. A. F., Sá, M. O., Manzi, A. O., & Andreae, M. O. (2018). Nighttime wind and scalar variability within and above an Amazonian canopy. Atmospheric Chemistry and Physics, 18(5), 3083–3099. https://doi.org/10.5194/acp-18-3083-2018

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica.

Ramos, F. M., Bolzan, M. J. A., Abreu Sá, L. D., & Rosa, R. R. (2004). Atmospheric turbulence within and above an Amazon forest. Physica D: Nonlinear Phenomena, 193(1–4), 278–291. https://doi.org/10.1016/j.physd.2004.01.026

Steeneveld, G. J., Holtslag, A. A. M., Nappo, C. J., van de Wiel, B. J. H., & Mahrt, L. (2008). Exploring the Possible Role of Small-Scale Terrain Drag on Stable Boundary Layers over Land. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 47(10), 2518–2530. https://doi.org/10.1175/2008JAMC1816.1

Sun, J., Burns, S. P., Lenschow, D. H., Banta, R., Newsom, R., Coulter, R., Frasier, S., Ince, T., Nappo, C., Cuxart, J., Blumen, W., Lee, X., & Hu, X.-Z. (2002). Intermittent Turbulence Associated with a Density Current Passage in the Stable Boundary Layer. Boundary-Layer Meteorology, 105(2), 199–219. https://doi.org/10.1023/A:1019969131774

Sun, J., Lenschow, D. H., Burns, S. P., Banta, R. M., Newsom, R. K., Coulter, R., Frasier, S., Ince, T., Nappo, C., Balsley, B. B., Jensen, M., Mahrt, L., Miller, D., & Skelly, B. (2004). Atmospheric Disturbances that Generate Intermittent Turbulence in Nocturnal Boundary Layers. Boundary-Layer Meteorology, 110(2), 255–279. https://doi.org/10.1023/A:1026097926169

Sun, J., Mahrt, L., Banta, R. M., & Pichugina, Y. L. (2012). Turbulence Regimes and Turbulence Intermittency in the Stable Boundary Layer during CASES-99. Journal of the Atmospheric Sciences, 69(1), 338–351. https://doi.org/10.1175/JAS-D-11-082.1

van Gorsel, E., Harman, I. N., Finnigan, J. J., & Leuning, R. (2011). Decoupling of air flow above and in plant canopies and gravity waves affect micrometeorological estimates of net scalar exchange. Agricultural and Forest Meteorology, 151(7), 927–933. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2011.02.012

Vickers, D., & Mahrt, L. (2006). A Solution for Flux Contamination by Mesoscale Motions With Very Weak Turbulence. Boundary-Layer Meteorology, 118(3), 431–447. https://doi.org/10.1007/s10546-005-9003-y

Voronovich, V., & Kiely, G. (2007). On the gap in the spectra of surface-layer atmospheric turbulence. Boundary-Layer Meteorology, 122(1), 67–83. https://doi.org/10.1007/s10546-006-9108-y

Xu, X., Yi, C., & Kutter, E. (2015). Stably stratified canopy flow in complex terrain. Atmospheric Chemistry and Physics, 15(13), 7457–7470. https://doi.org/10.5194/acp-15-7457-2015

Zeri, M., Sá, L. D. A., Manzi, A. O., Araújo, A. C., Aguiar, R. G., von Randow, C., Sampaio, G., Cardoso, F. L., & Nobre, C. A. (2014). Variability of Carbon and Water Fluxes Following Climate Extremes over a Tropical Forest in Southwestern Amazonia. PLoS ONE, 9(2), e88130. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0088130

Publicado

27/10/2021

Cómo citar

COSTA, V. A. Una revisión narrativa de las metodologías utilizadas en el estudio de las turbulencias nocturnas dentro y por encima de la selva amazónica obtenidas a través del sitio experimental Amazon Tall Tower Observatory. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 14, p. e100101421912, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i14.21912. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/21912. Acesso em: 27 jul. 2024.

Número

Sección

Ciencias Exactas y de la Tierra