Cálculo de altitude de fumaça de queimadas incorporado aos modelos de química da atmosfera já está em uso pela Nasa

Há alguns meses, os modelos globais colocados livremente à disposição pelo National Center for Atmospheric Research (NCAR), principal entidade de pesquisa meteorológica dos Estados Unidos, receberam aprimoramentos desenvolvidos por pesquisadores do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), do Inpe.

A Nasa, um dos principais usuários dos produtos do NCAR, já vem fazendo uso do modelo que contém os desenvolvimentos do CPTEC/Inpe.

A inovação também está sendo incorporada à nova versão do modelo BRAMS, desenvolvido e colocado livremente à disposição pelo CPTEC/Inpe na Internet (http://www.cptec.inpe.br/brams). Este modelo é bastante utilizado por usuários da América Latina.

O pesquisador Saulo Freitas, principal autor da nova parametrização, e também um dos responsáveis pelo modelo de previsão da poluição atmosférica (http://www.cptec.inpe.br/meio_ambiente), afirma que a metodologia oferece maior precisão sobre o deslocamento da nuvem de fumaça de queimadas na atmosfera, tanto no transporte horizontal de seus componentes (gases e partículas de aerossóis) quanto na sua distribuição vertical.

A inovação aperfeiçoa os modelos de química da atmosfera oferecendo resultados mais realistas, com melhor descrição da distribuição dos gases e aerossóis e, com isso, representando melhor o papel destes em diversos processos físicos e químicos, como: produção de ozônio; modificação da estrutura termodinâmica da atmosfera; e nucleação de gotas de nuvens pelos aerossóis.

Todos estes processos, segundo Freitas, "são extremamente relevantes para os estudos de mudanças climáticas em escalas regional e global".

Muitos modelos ignoram as nuvens de fumaça ou subestimam a altitude que as plumas possam atingir, limitando-se geralmente a quatro quilômetros.

Segundo o pesquisador, as nuvens de fumaça podem ultrapassar os oito quilômetros, podendo chegar, em determinados casos, a estratosfera, 12 quilômetros de altitude, dependendo da latitude.

Este fato torna-se relevante para os estudos climáticos já que as nuvens de fumaça em maiores altitudes possuem um tempo de residência maior do que em regiões mais baixas, prolongando, consequentemente, seus efeitos na atmosfera.

Para que as plumas tenham grande projeção vertical, é necessário um grande volume de calor sensível, capaz de aquecer os gases e aerossóis gerados pela queima da biomassa, fazendo com que subam rapidamente, atingindo grandes altitudes.

Um dos fatores relacionados a esta rápida ascensão vertical está relacionado com os efeitos da mudança de fase da água (vapor para líquido/líquido para gelo) dentro da nuvem de fumaça, cujo processo é considerado na nova parametrização.

Em artigo publicado em setembro na revista Geophysical Research Letters, Saulo Freitas e Karla Longo, do CPTEC/ Inpe, e Meinrat Andreae, do Instituto Max Planck de Química, da Alemanha, avaliam o desempenho de dois modelos de previsão. Um com e outro sem a incorporação do mecanismo de transporte.

Os resultados foram comparados às observações feitas a partir de imagens de sensoriamento remoto e com dados de perfis verticais da atmosfera obtidos durante um vôo de avião na campanha LBA SMOCC/Racci (em grande parte financiada pela Fapesp e pelo Instituto do Milênio/CNPq), realizada em 2002.

O objetivo foi comparar as previsões dos modelos com dados observados e com isso verificar a eficácia da nova parametrização. Como o artigo demonstra (veja gráfico), houve um grande aumento da performance do modelo que incorpora o transporte de fumaça sob a nova metodologia.