Características de cristais de gelo observados em um sistema de nuvens na Amazônia durante o experimento TRMM-LBA

Abstract

RESUMODurante os meses de janeiro e fevereiro de 1999 foi realizada a campanha do TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), na qual foram investigadas propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Este experimento fez parte de um esforço internacional para calibrar os equipamentos, no satélite TRMM, com o objetivo de estudar processos físicos tais como precipitação, radiação e eletricidade atmosférica. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos por instrumentos instalados na aeronave Citation II pertencente à Universidade de Dakota do Norte, USA, que incluem um conjunto de sondas espectrométricas, as quais medem a concentração e tamanho de partículas de gelo e de água, com destaque para a sonda bidimensional 2DC (Two-dimensional Cloud probe). Esta sonda identifica não apenas concentração e tamanho dos hidrometeoros, mas também as diferentes formas dos cristais de gelo. A aeronave realizou diversos vôos no experimento TRMM/LBA, sendo escolhido para análise o dia 10 de fevereiro de 1999. Foram observados cristais de gelo com uma grande variedade de formas e dimensões. Verificou-se certa concordância entre a forma dos cristais e os padrões de temperatura e umidade presente no ambiente, assim como foram observadas superposições de hábitos de cristais, sugerindo a existência de mistura entre diferentes regiões das nuvens e indicando que a sedimentação dos cristais pode ter grande importância para a evolução das propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Foi observado que a distribuição de tamanho dos cristais de gelo em função do diâmetro segue uma lei de potência. Palavras-chave: TRMM-LBA, convecção profunda, microfísica de nuvens, cristais de gelo ABSTRACT: CHARACTERISTICS OF ICE CRYSTALS OBSERVED IN A CLOUD SYSTEM OVER THE AMAZON DURING THE TRMM-LBA EXPERIMENTDuring the months of January and February 1999, the TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia) campaign took place, in which microphysical properties of deep convective clouds were investigated. The experiment was part of an international effort to calibrate TRMM satellite sensors for precipitation, radiation and atmospheric electricity studies. The data used in the present work were collected by instruments on board North Dakota University's Citation II aircraft, including data from a set of spectrometric probes that measured concentration and size of ice crystals, with distinction to the 2DC (Two-dimensional Cloud) probe. This instrument identifies not only number concentration and size of the cloud particles, but also their shape. The aircraft performed several flights during the TRMM/LBA experiment and data from 10 February 1999 are analyzed in this paper. Inside the cloud system, ice crystals were observed in a variety of shapes and sizes. A certain agreement was found between the crystal shape and the expected patterns of ice crystal growth as a function of temperature and humidity, but ...