Origem da precipitação pluvial em Brasília - DF a partir da composição isotópica

Abstract

O estudo da meteorologia e da variabilidade climática em Brasília, localizada no Centro-Oeste do Brasil, é de especial interesse devido ao seu clima tropical continental, que é influenciado naturalmente pelas regiões Amazônica, Atlântico e Antártica. Com base nesta premissa, esta dissertação busca identificar a origem da precipitação por meio da composição isotópica de amostras coletadas na Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília (FAL/UnB) entre novembro de 2016 a agosto de 2018. Inicialmente, foram coletadas amostras mensais e de eventos individuais de precipitação entre novembro de 2016 e agosto de 2018, utilizando o coletor modelo Palmex Rain Sampler RS1, instalado na FAL/UnB. Estas amostras foram analisadas através da Espectroscopia por Tempo de Decaimento para determinar a composição de δ18O das amostras. Vale destacar que essa metodologia é pouco explorada para este propósito no Brasil. Além disso, os resultados foram comparados com dados históricos (1965 a 1987) fornecidos pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA). Posteriormente, os dados de δ18O da precipitação em Brasília foram relacionados com as assinaturas de δ18O conhecidas de diferentes fontes de massas de ar, como equatorial, tropical e polar. Com isso, foram determinados os valores da razão isotópica de oxigênio (δ18O) para diferentes tipos de precipitação, incluindo normal, extrema e mensal, na FAL/UnB. As análises isotópicas de δ18O da precipitação em Brasília entre 2016 e 2018 revelaram variações significativas quando comparadas aos dados históricos (1965-1987) da IAEA. Os resultados mostraram que, embora os valores isotópicos mensais fossem geralmente semelhantes aos coletados pela IAEA, houve discrepâncias significativas em alguns meses de 2017. A análise dos ventos em 950 hPa ajudou a identificar as massas de ar responsáveis por essas variações. Fevereiro apresentou as maiores diferenças isotópicas devido às chuvas acima da média, influenciada pelas massas de ar Equatorial Continental e Tropical Atlântica. Em maio e dezembro, diferenças significativas também foram observadas, associadas a influências das massas de ar Equatorial Atlântica, Tropical Continental, e Equatorial Continental, especialmente após episódios de ZCAS.

The study of meteorology and climate variability in Brasilia, located in the Midwest of Brazil, is of special interest due to its tropical continental climate, which is naturally influenced by the Amazon, Atlantic and Antarctic regions. Based on this premise, this dissertation seeks to identify the origin of precipitation through the isotopic composition of samples collected at the University of Brasilia's Água Limpa Farm (FAL/UnB) between November 2016 and August 2018. Initially, monthly samples and individual precipitation events were collected between November 2016 and August 2018, using the Palmex Rain Sampler RS1, installed at FAL/UnB. These samples were analyzed using Decay Time Spectroscopy to determine the δ18O composition of the samples. It is worth noting that this methodology has been little explored for this purpose in Brazil. In addition, the results were compared with historical data (1965 to 1987) provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). Subsequently, the δ18O data from precipitation in Brasilia was related to the known 18O signatures of different air mass sources, such as equatorial, tropical and polar. With this, oxygen isotope ratio (δ18O) values were determined for different types of precipitation, including normal, extreme and monthly, at FAL/UnB. The isotopic analyses of δ18O in precipitation in Brasília between 2016 and 2018 revealed significant variations when compared to historical data (1965-1987) from the IAEA. The results showed that although the monthly isotopic values were generally similar to those collected by the IAEA, there were significant discrepancies in some months of 2017. The analysis of winds at 950 hPa helped identify the air masses responsible for these variations. February showed the largest isotopic differences due to above-average rainfall, influenced by the Continental Equatorial and Atlantic Tropical air masses. In May and December, significant differences were also observed, associated with influences from the Atlantic Equatorial, Continental Tropical, and Continental Equatorial air masses, especially after SACZ episodes.