Modelagem da interação superfície- atmosfera: calibração dos modelos sib2 e sib3 em uma área de pastagem no sul do Brasil
Abstract
O modelo Simple Biosphere Model (SiB) foi desenvolvido para representar os ecossistemas e
estimar as interações entre o solo, a vegetação e a atmosfera, que descrevem os processos de
transferência de energia, massa e momentum. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo
otimizar os fluxos de energia, água e CO2, estimados pela segunda e terceira versões do modelo
SiB (SiB2 e SiB3), tendo como referência dados experimentais obtidos pelo método Eddy
Covariance. A área de estudo está localizada no município de Santa Maria dentro do bioma
Pampa e possui, como vegetação característica, campos de pastagem. Nessa área foram obtidas
medidas experimentais das forçantes atmosféricas de inicialização dos modelos e os fluxos
superficiais. O período de estudo compreende os anos de 2014 à 2016. Primeiramente, foi
inserida uma equação da respiração do solo no modelo SiB2, calibrada a partir de dados
noturnos observados do fluxo de CO2, da temperatura do solo e do ar e da umidade do solo.
Em seguida foram calibrados os parâmetros de solo e vegetação pelo método dos módulos
sequenciais nos modelos SiB2 e SiB3. Este método consta da calibração de cada parâmetro
seguindo a sequência de execução dos cálculos nos modelos. A escolha do parâmetro ótimo foi
obtida através da eficiência de Nash-Suticliffe (NSE). A calibração realizada buscou otimizar os
três fluxos simultaneamente. As mesmas variáveis atmosféricas que influenciam altamente os
fluxos observados, também influenciam em igual proporção, os fluxos modelados. Portanto, a
representação da vegetação pelos modelos SiB2 e SiB3 pode estar influenciando negativamente
a estimativa dos fluxos superficiais. Os resultados obtidos nessa pesquisa foram satisfatórios.
Dessa forma, os parâmetros calibrados neste trabalho poderão ser utilizados como parâmetros
representativos do bioma Pampa em modelos de superfície, bem como, avaliar as mudanças do
uso da terra neste ecossistema.
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