ブラジルの半乾燥地域の熱帯林（Caatinga）の季節的に乾燥した2つの対照的な地域における地表面放射量とエネルギーバランスの季節的変動

Seasonal variation of surface radiation and energy balances over two contrasting areas of the seasonally dry tropical forest (Caatinga) in the Brazilian semi-arid.

• Camilla K Borges
• Carlos A C Dos Santos
• Rayonil G Carneiro
• Lindenberg L da Silva
• Gabriel de Oliveira
• Denis Mariano
• Madson T Silva
• Bernardo B da Silva
• Bergson G Bezerra
• Aldrin M Perez-Marin
• Salomão de S Medeiros

抄録

乾燥・半乾燥環境は、地球の地表面の3分の1に相当する。このような環境では、降水は植生の成長と生態系のバイオマス生産性に不可欠であり、またそれを制限する要素でもあります。ブラジルの半乾燥地域は国土の約 11.5%を占めており、元々はこの地域の 76%を占めるカアチンガ・バイオームが存在していた。渦共分散(EC)などの手法を用いた質量・熱流束のダイナミクスの研究は、生態系と大気との間の乱流交換の大きさや季節的パターンの推定に貢献してきた。本研究は、2013年から2014年にかけて、Caatingaが密集している地域(DC)と疎なCaatinga地域(SC)で実施された。この地域は短波放射の大きさが高いため、アルベド(α)と純放射(R)がDCに比べて高いことが観測された。その結果、Rの大部分は主に乾期に顕熱流束(H)に変換され、Hは約50%、λEは約20%であることがわかった。エネルギー収支の閉鎖は、乱流束(H + λE)が表面での利用可能エネルギー(R - G)と比較して過小評価されていることを示した。また、この不一致は、DC領域でより高く、〜30%に対応することが観察された。

Arid and semi-arid environments correspond to one-third of the Earth's terrestrial surface. In these environments, precipitation is an essential and limiting element for vegetation growth and ecosystem biomass productivity. The semi-arid region of Brazil comprises around 11.5% of the national territory, where the Caatinga biome originally composed ~ 76% of this area, with water deficit as a prominent feature, annual rainfall lower than 800 mm, temperatures ranging between 25 and 30 °C, and potential evapotranspiration higher than 2000 mm/year. Research on the dynamics of mass and heat fluxes through techniques such as eddy covariance (EC) has contributed to estimate the magnitude and seasonal patterns of turbulent exchanges between ecosystems and the atmosphere. This study was conducted in an area of dense Caatinga (DC) and another of sparse Caatinga (SC) from 2013 to 2014. It was observed that albedo (α) and net radiation (R) were higher in the SC compared with DC since the magnitude of incoming shortwave radiation was higher in this area. It was found that most of the R is converted to sensible heat flux (H), mainly during the dry period in the SC, about 50% for H and 20% for λE. The energy balance closure showed that the turbulent fluxes (H + λE) were underestimated in comparison to the available energy at the surface (R - G). We also observed that this discrepancy was higher in the DC area, corresponding to ~ 30%.