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Physical processes analysis of contrails formation over the South Brazil Region
Análise dos processos físicos na formação de contrails na região Sul do Brasil
Registro en:
10.5902/2179460X55316
Autor
Lins, Vanessa
Silva, Renato Ramos da
Institución
Resumen
Contrails are clouds in the shape of condensation trails formed from hot air and particles exiting the engines of airplanes. These clouds form from the isobaric mixing of hot and humid air masses emitted by airplanes with cold ambient air. Their formation can alter the sky through cirrus clouds and the radiation balance. In this study, photographic images, satellite data and atmospheric reanalysis and radiosonde data were used to assess the occurrence of these events in the South Brazil region. The results showed that there were observed several cases of contrails in the region, mainly when the upper layer where the aircraft passed was colder and moister. Initially, several cases were selected from the observations and the Terra, Aqua and Suomi satellite images. Also, radiosonding data from Curitiba, Florianópolis and Porto Alegre were applied to the thermodynamic Appleman diagram to study the physical processes involved. The results showed that temperatures below -50 °C from cold advection and moister air at the cruising level of airplanes contribute to formation of more persistent contrails and cirrus clouds. Therefore, monitoring the environmental conditions may improve the prediction of contrails formation and better understanding the impacts on the radiation balance and climate. Contrails são nuvens em forma de trilhas de condensação formadas a partir de ar quente e partículas que saem dos motores dos aviões. Essas nuvens se formam a partir da mistura isobárica de massas de ar quente e úmida emitidas por aviões com ar ambiente frio. Sua formação pode alterar o céu através das nuvens cirrus e do balanço de radiação. Neste estudo, imagens fotográficas, dados de satélite e reanálise atmosférica e dados de radiossondas foram utilizados para avaliar a ocorrência desses eventos na região Sul do Brasil. Os resultados mostraram que foram observados vários casos de contrails na região, principalmente quando a camada superior por onde a aeronave trafegou apresentava-se mais fria e úmida. Inicialmente, vários casos foram selecionados a partir das observações e das imagens dos satélites Terra, Aqua e Suomi. Além disso, dados de radiossondagem de Curitiba, Florianópolis e Porto Alegre foram aplicados ao diagrama termodinâmico de Appleman para estudar os processos físicos envolvidos. Os resultados mostraram que temperaturas abaixo de -50 oC e ar mais úmido no nível de cruzeiro dos aviões contribuem para a formação de contrails e contrails-cirrus mais persistentes. Portanto, o monitoramento das condições ambientais pode melhorar a previsão da formação destes contrails e também permitem entender melhor os impactos no balanço de radiação e no clima.