INTERMITTENT TURBULENCE INFLUENCE ON NOCTURNAL CO2 FLUX ESTIMATES

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorNocturnal turbulent flux data are analysed, initially for two experimental sites in Brazil, and later for a large variety of biomes. In such case, a wide dataset, originated from more than a hundred flux stations scattered over Europe and the Americas is used. Emphasis is given to important aspects associated to the occurrence of intermittent turbulence and its implications for CO2 nocturnal flux estimates. Intermittency factors (IF) for CO2 and sensible heat fluxes are determined for the set of stations. In most cases, there was agreement between the results for CO2 and sensible heat, specially for those stations that were less intermittent, on average. A larger number of stations showed low IF for CO2 than for sensible heat fluxes. CO2 flux intermittency was significantly larger over higher canopies than over savannas or crops, while the same difference is smaller for the sensible heat flux. An investigation on the CO2 flux dependence on the temporal variability of the turbulence intensity is carried on . The main purpose of such an anlysis is identifying whether ther is CO2 storage during low turbulence periods and if such accumulated CO2 affects the fluxes in subsequent periods. In the vast majority of the stations, the classical pattern of NEE decreasing as u* tends to zero is observed. The hypothesis of the present study is that such NEE decrease under calm situations does not necessarily imply on flux lost by the eddy covariance technique, but that it may have not been properly captured by the CO2 storage term, being later measured in subsequent turbulent situations. Therefore, the present study has as the main goal identifying a potential problem in the correcting procedure commonly applied for low turbulent periods. Specifically, it is important to analyse whether the periods whose data are being replaced are not suceeded by others for which there is flux excess, characterizing, therefore, an excessive correction. Results indicate that there is a large quantity os stations for which the fluxes are independent on turbulence intensity variability, with evidences that the observed reduction during calm periods is compensated when it gets turbulent. In such cases, it is possible that corrections commonly used for calm conditions are, indeed, excessive. .Dados de fluxos turbulentos noturnos são analisados, primeiramente, para dois sítios experimentais no Brasil e uma posterior expansão dessas análises é realizada para uma grande variedade de biomas, utilizando para tanto, um conjunto amplo de dados originados de mais de uma centena de estações de fluxos, espalhadas nas Américas e na Europa. A ênfase é dada aos aspectos importantes associados à ocorrência de turbulência intermitente e suas implicações para as estimativas de fluxos turbulentos noturnos de CO2. Fatores de intermitência (FI) dos fluxos de CO2 e de calor sensível são definidos e quantificados para o conjunto de estações. Na maioria dos casos, houve concordância entre os comportamentos obtidos para o fluxo de CO2 e de calor sensível, especialmente nas estações que na média apresentaram condições pouco intermitentes. Um número maior de estações apresentaram valores reduzidos de FI para fluxo de CO2 do que para o de calor sensível. A intermitência dos fluxos de CO2 se mostrou significativamente maior sobre estações de maior altura do dossel (florestas) do que sobre estações de savana ou agrícolas, enquanto que a mesma diferença é muito mais reduzida para os fluxos de calor sensível. Uma investigação da dependência dos fluxos de CO2 em relação à variabilidade temporal de turbulência ao longo da noite foi realizada. O propósito principal da análise é identificar se há acúmulo de CO2 em períodos pouco turbulentos e se este CO2 acumulado afeta os fluxos em períodos subsequentes. Na imensa maioria das estações, se observou um padrão clássico de NEE diminuindo conforme u* tende a zero. É hipótese do presente trabalho que o decréscimo de NEE em situações calmas não necessariamente indica fluxo não contabilizado pelo método da covariância dos vórtices, mas que este pode não ter sido propriamente capturado pelo termo de armazenamento, sendo posteriormente capturado pelo sensor em situações turbulentas subsequentes. Desta forma, o presente estudo tem como precípuo intento, contribuir no sentido de identificar um potencial problema na utilização das técnicas de correção de dados utilizadas para os períodos com pequena intensidade turbulenta. Especificamente, é importante analisar se os períodos que estão tendo seus dados substituídos não são sucedidos por outros em que houve excesso de fluxo, caracterizando, desta forma, uma correção excessiva. Os resultados indicam que há uma grande quantidade de estações para as quais os fluxos são independentes da variabilidade da intensidade turbulenta, havendo indicações que a redução observada em períodos calmos seja compensada em intervalos turbulentos. Nesses casos, é possível que correções comumente usadas para a correção de fluxos em condições calmas sejam excessivas