A Brief Observation of the Formation of Coherent Structures and Turbulence Over a Rain Forest Area in Central Amazônia: The Atto-Claire/Iop – 1/2012 Experiment

Abstract

ABSTRACT. This work used micrometeorological measurements of temperature and wind in order to characterize the turbulence due to wind in a terra firme forest in central Amazonia as part of the ATTO-CLAIRE / IOP-1 (2012) (Amazon Tall Tower Observatory – Cooperative LBA Airborne Regional Experiment / Intensive Observation Period – 2012 / LBA – Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in the Amazon). This research was conducted at the Uatumã ATTO Sustainable Development Reserve in the State of Amazonas, Brazil, from February to September, 2012, and used data from February 26 to September 07, 2012, dates that partially encompass the wet and dry seasons, respectively. The ATTO site has 5 towers: one that is 320m, and four that are 80 m in height, and this research was conducted on an 80 m triangular tower. A total of ten 3D and 2D ultrasonic anemometers were installed on the tower, and the importance of these instruments used for flux measurements is also evident when taking into account the fact that the dissemination and diffusion of seeds and chemical composts in the forest happens through the action of turbulent fluxes. In order to understand the wind profile, the inflection point of the wind velocity, and coherent structures (ECs) and local turbulence, box-plot diagrams, quadrant analyses, wavelet potential spectrum, and energy potential analyses were conducted. The turbulence characterized at the ATTO had a roll or ramp structure during the study period, which represents favorable conditions for the maintenance of the forest during the wet and dry seasons in the Central Amazon. Keywords: inflection point, ramp, wavelet, turbulence. RESUMO. Este trabalho faz uso de medidas micrometeorológicas de temperatura e vento, com finalidade de caracterizar a turbulência aerotransportada em uma floresta de terra firme na Amazônia Central, realizadas no experimento ATTO-CLAIRE / IOP-1 (2012) (Amazon Tall Tower Observatory – Cooperative LBA Airborne Regional Experiment / Intensive Observation Period – 2012 / LBA – Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazônia), no sítio do ATTO, na Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Uatumã – AM (Brasil) nos meses de fevereiro a setembro de 2012, com dados analisados a partir do dia 26 de fevereiro de 2012 até o dia 7 de setembro de 2012, entre as estações úmida e seca na Amazônia Central, no complexo de torres altas composta de 5 (cinco) torres; uma de 320 m e 4 (quatro) de 80 m. Este trabalho foi realizado na torre triangular (80 m). Foram instalados 10 (dez) anemômetros ultrassônicos de 3D e 2D. Equipamentos necessários em método de fluxos, visto que, a disseminação e difusão de sementes e compostos químicos da floresta, faz-se também por fluxos turbulentos. Para compreensão do perfil de vento, ponto de inflexão do perfil da velocidade do vento, estruturas coerentes e a turbulência local, para tal desenvolveu-se a partir dos dados processados, diagrama de caixa (box-plot ), análise de quadrantes, espectro de potência em ondeletas, espectro de energia. A turbulência caracterizada no ATTO, foi de estruturas do tipo “rolo” ou rampa, para o período estudado, condições favoráveis para manutenção da floresta em período úmido-seco na Amazônia Central.Palavras-chave: ponto de inflexão, rampa, ondeleta, turbulência.