Eines unserer Hauptziele von ATTO ist es, zu verstehen, wie der Amazonas-Regenwald mit der Atmosphäre oben interagiert. Dazu gehört auch Untersuchung, wie sich die Eigenschaften der Luft innerhalb und über der Baumkrone in Bezug auf Luftverwirbelungen verändern. Die Windstärke und die Dicke der Baumkrone bestimmen unter anderem, wie gut sich die Luft vermischen kann. Das beeinflusst, inwieweit Gase aus der Atmosphäre den Waldboden erreichen können und umgekehrt.
In einer neuen Studie untersuchten die Wissenschaftler Luftverwirbelungen an zwei Amazon-Standorten, darunter ATTO. Sie fanden heraus, dass die unterste Luftschicht vom Waldboden bis etwa zur Hälfte der Baumhöhe weitgehend von der Luft im oberen Teil des Kronendaches und darüber entkoppelt ist. Das ist ein wichtiges Ergebnis. Denn dieser Prozess kann den Transport von pflanzlichen Gasen aus dem Blätterdach in die darüberlegende Atmosphäre beschränken.
Raoni Aquino und Co-Autoren haben ihre Ergebnisse nun in einer neuen Studie mit dem Titel „Air turbulence characteristics at multiple sites in and above the Amazon rainforest canopy“ im Journal Agricultural and Forest Meteorology, Volume 260-261 veröffentlicht.
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In einer neuen Studie stellen Luca Mortarini und seine Kollegen einen neuartigen Ansatz zur Untersuchung der rauen Unterschicht vor, der ein kospektrales Budgetmodell verwendet. Die Originalität des Modells liegt darin, dass es die Mischungsschicht-Analogie zur Parametrisierung der Turbulenzstatistiken nicht berücksichtigt. Darüber hinaus werden sie mit den verschiedenen Skalen des Windgeschwindigkeitsspektrums in Beziehung gesetzt, ohne dass Annahmen über die Eigenschaften der Strömung getroffen werden.
Eiky Moraes, Cléo Dias-Júnior und ihre Kollegen wollten herausfinden, ob die lokale Topografie an ATTO die atmosphärischen Bewegungen beeinflusst. Insbesondere interessierten sie sich für die Auswirkungen der Topografie auf die Bildung von Schwerewellen. Der Vergleich von zwei Simulationen, eine mit und eine ohne Topografie, ergab einige wichtige Unterschiede in der Dynamik und Chemie der Atmosphäre.
Nur wenn sich die Luft im Inneren der Baumkronen mit der Luft darüber vermischt, kann ein Austausch stattfinden. Die physikalische Bewegung der Luft, ihre Turbulenz, bestimmt, wie gut sich diese beiden Luftschichten, die im Inneren des Kronendachs und die darüber, vermischen. Daniela Cava, Luca Mortarini, Cleo Quaresma und ihre Kollegen wollten mit zwei neuen Studien, die sie an ATTO durchgeführt haben, einige dieser Fragen beantworten. Sie wollten die verschiedenen Regime der atmosphärischen Turbulenz oder Stabilität definieren (Teil 1) und die räumlichen und zeitlichen Skalen der turbulenten Strukturen beschreiben (Teil 2).
Polari Corrêa und seine Co-Autoren analysierten die atmosphärische Dynamik in und über der Baumkrone während einer bestimmten Nacht an ATTO. Diese Bedingungen änderten sich im Laufe der Nacht. Auf die Turbulenzen folgten die Bildung einer Gravitationswelle und eines Tiefdruckgebiets. Dieser wurde wahrscheinlich durch die Brise vom Fluss Uatumã und das hügelige Gelände verursacht. Die Studie verdeutlicht die komplexen Dynamiken und Mechanismen in der Atmosphäre über einem dichten Wald.
Chamecki und seine Koautoren analysierten, ob die sanfte Topographie unterhalb des Amazonas-Regenwaldes die atmosphärischen Turbulenzen beeinflusst. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie Open Access im Journal of the Atmospheric Science.
Konvektive Stürme treten häufig in den Tropen auf und haben das Potenzial, den unteren Teil der Atmosphäre zu stören. Sie könnten sogar den Austausch von Spurengasen aus dem Kronendach in die darüber liegende Atmosphäre verbessern. Um diese Prozesse besser zu verstehen, nutzten Maurício Oliveira und Co-Autoren die Infrastruktur der ATTO, um die Winde dieser Stürme während der Nacht zu untersuchen. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in einem neuen Artikel in der Open-Access-Zeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics.
Der Amazonas-Regenwald steht in Wechselwirkung mit der Atmosphäre, indem er viele Stoffe austauscht. Viele davon, wie z. B. Kohlendioxid, Methan, Ozon und organische Verbindungen, werden von der Vegetation produziert. Sie haben einen großen Einfluss auf das regionale und globale Klima. Bis jetzt basieren die Schätzungen ihrer Emissions- und Absorptionsraten auf klassischen Theorien. Diese wurden jedoch über eine relativ kurze Vegetation entwickelt und gelten für die sogenannte "träge Unterschicht".