Sugest˜ oes para trabalhos futuros

Este trabalho apresentou importantes resultados sobre a eletrifica¸c˜ao das nuvens da Amazˆonia e os processos f´ısicos e dinˆamicos do desenvolvimento de tempestades, gra¸cas `a base de dados com alta resolu¸c˜ao temporal e espacial coletada durante o experimento DRYTOWET. Assim, ´e essencial que mais campanhas intensivas de coleta de dados como essa aconte¸cam com o intuito de agregar mais conhecimento sobre a intera¸c˜ao entre os processos que v˜ao desde a grande-escala at´e a microf´ısica das nuvens. No caso espec´ıfico da eletrifica¸c˜ao das nuvens na Amazˆonia, a rede de sensores de detec¸c˜ao de descargas do tipo nuvem-solo dever ser ampliada para toda a regi˜ao, o que poderia real¸car as diferen¸cas entre os sistemas convectivos j´a conhecidos que atuam desde a costa do Atlˆantico at´e o oeste da Amazˆonia. Al´em disso, experimentos de campo voltados `a esse assunto devem ser realizados em Rondˆonia e outras regi˜oes da Amazˆonia a fim de mapear melhor o im- pacto do desmatamento na precipita¸c˜ao da regi˜ao. Dois importantes instrumentos a serem considerados nesses experimentos s˜ao bal˜oes de sondagem de campo el´etrico e sensores de detec¸c˜ao de descargas tri-dimensionais, que fornecem um detalhamento das estruturas de cargas e tipos de descargas geradas pelas tempestades.

Apesar da fase de gelo da nuvem ser a respons´avel pela eletrifica¸c˜ao das nuvens, n˜ao existem trabalhos na literatura que estudem qual o impacto da forma dos hidrometeoros de gelo na transferˆencia de cargas durante as colis˜oes do processo n˜ao-indutivo. Neste mesmo contexto, pouca aten¸c˜ao ´e dada aos n´ucleos de condensa¸c˜ao de got´ıculas de nuvem e gelo que podem afetar a forma dos hidrometeoros, e tamb´em a concentra¸c˜ao durante a esta¸c˜ao seca que ´e caracterizada pelo aumento da polui¸c˜ao atmosf´erica. Os n´ucleos de condensa¸c˜ao tamb´em afetam esses hidrometeoros na escala molecular, podendo gerar es- truturas favor´aveis `a exposi¸c˜ao de certo tipos de ˆanions e c´ations que influenciariam na polaridade da carga transferida durante a colis˜ao entre duas part´ıculas de gelo (Jungwirtha et al., 2005). Assim, experimentos em laborat´orio sobre a transferˆencia de cargas el´etricas atrav´es dos processo n˜ao-indutivos devem ser retomadas, expandindo esses experimentos para situa¸c˜oes encontradas na natureza como part´ıculas nucleadas com n´ucleos de con- densa¸c˜ao observados na natureza e cˆamaras frias que possibilitem a varia¸c˜ao da press˜ao atmosf´erica, uma vez que todos os experimentos da literatura utilizaram cˆamaras com press˜ao constante da superf´ıcie. Neste sentido, medidas dos n´ucleos de condensa¸c˜ao de gelo

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encontradas na Amazˆonia e tamb´em do espectro dos hidrometeoros congelados tamb´em ´e uma importante observa¸c˜ao ausente na literatura.

Enquanto as sugest˜oes acima envolvem um custo financeiro e de tempo elevados, os modelos num´ericos s˜ao ´otimas ferramentas que n˜ao envolvem, em geral, esses custos. Assim, a investiga¸c˜ao da eletrifica¸c˜ao das tempestades pode ser feita inserindo parame- triza¸c˜oes de transferˆencia de cargas e raios, como foi o caso deste trabalho. Alguns mode- los tri-dimensionais j´a possuem essas parametriza¸c˜oes possibilitando a simula¸c˜ao de casos mais complexos como sistemas convectivos de meso-escala e tempestades severas (Mansell et al., 2005; Barthe e Pinty, 2007). Entretanto, todos esses modelos (mesmo os uni e bi-dimensionais) possuem parametriza¸c˜ao de microf´ısica grossa. Como as intera¸c˜oes entre os hidrometeoros, desde sua nuclea¸c˜ao por n´ucleos de condensa¸c˜ao at´e a sua precipita¸c˜ao, s˜ao muito importantes para os processos de transferˆencia de cargas, um grande avan¸co seria um modelo de microf´ısica expl´ıcita (comumente conhecidos como modelos bin) com parametriza¸c˜oes de eletrifica¸c˜ao. Neste caso, a hip´otese do aerossol poderia ser melhor estudada, uma vez que os fatores de convers˜ao entre got´ıculas de nuvem e gotas de chuva utlizados neste trabalho n˜ao s˜ao suficientes para caracterizar o impacto dos aeross´ois na distribui¸c˜ao de hidrometeoros. Vale ressaltar que recentes estudos mostraram que o tama- nho dos aeross´ois s˜ao determinantes para o espectro final de CCNs e got´ıculas nucleadas, muito menos que a composi¸c˜ao qu´ımica dos mesmos (Dusek et al., 2006), tornando os modelo bin representativos do processo de nuclea¸c˜ao. Al´em disso, a partir da discretiza¸c˜ao de tamanho adequada de todos os hidrometeoros, os processos de transferˆencia de cargas poder˜ao ser aprimorados e a eletrifica¸c˜ao das nuvens poder´a ser melhor parametrizada.

Outro trabalho importante a ser realizado ´e investiga¸c˜ao da eletrifica¸c˜ao das tempes- tades em grandes centros urbanos. Autores como Steiger et al. (2002) e Naccarato et al. (2003) apontaram um aumento do n´umero total de descargas do tipo nuvem-solo em gran- des cidades como Houston, nos Estados Unidos, e S˜ao Paulo no Brasil, respectivamente. Ao contr´ario do caso da esta¸c˜ao seca estudado nesta tese, o aumento das descargas foi preferencialmente de polaridade negativa (−CGs). Essas duas grandes cidades possuem caracter´ısticas semelhantes quanto `a grande polui¸c˜ao urbana por ind´ustrias e autom´oveis, intenso aquecimento devido `a grande ´area de concreto e asfalto, e a proximidade com o litoral, que as tornam influenciadas pela intrus˜ao de umidade transportadas pelas brisas

mar´ıtimas. Steiger et al. (2002) e Naccarato et al. (2003) apontaram estes trˆes fatores como poss´ıveis mecanismos de forma¸c˜ao de tempestades, ou seja, o efeito dos aeross´ois (em suprimir a fase quente da nuvem e intensificar a forma¸c˜ao de gelo), e o efeito de ilha de calor urbana associdada `a brisa mar´ıtima (fornecendo grandes movimentos ascendentes e umidade para a forma¸c˜ao de tempestades). Entretanto, Morales et al. (2007) mostraram que a alta densidade de CGs sobre a cidade de S˜ao Paulo ´e conseq¨uˆencia da jun¸c˜ao entre a grande e meso escalas, associada ao escoamento de ventos de noroeste ao longo do estado de S˜ao Paulo e sua convergˆencia com a brisa mar´ıtima sobre a cidade. Logo, um estudo mais detalhado sobre os mecanismos de forma¸c˜ao de tempestades e eletrifica¸c˜ao das nu- vens em centros urbanos deve ser realizado, ajudando na previs˜ao de tempo a curto prazo e prote¸c˜ao das densas redes de transmiss˜ao de energia el´etrica dessas localidades.