Resumo As cidades experimentam um extenso efeito das ilhas de calor urbano, que continua a representar desafios para a população cada vez mais urbana, onde cidades tropicais têm apresentado um processo de urbanização contínuo e rápido nas últimas décadas. Apresentamos os principais fatores e evolução da intensidade da UHI na Região Metropolitana de Belém nos últimos 16 anos (2003-2018), que experimentaram um crescimento econômico consolidado e uma transformação urbana sob o clima equatorial úmido. Utilizamos dados de satélite MODIS e Landsat, e avaliamos técnicas estatísticas para estimar a variação de temperatura da superfície terrestre durante duas estações: chuvoso e menos chuvoso. Os resultados revelaram que as regiões de intensa urbanização resultaram em uma diminuição do índice de vegetação por diferença normalizada e aumento da temperatura da superfície terrestre. Além disso, os mapas anuais do padrão espacial da intensidade UHI sobre a superfície baseados na temperatura diurna e noturna, indicaram que a distribuição do intenso calor estava intimamente relacionada às áreas densamente construídas. Essas descobertas são úteis para entender o processo de urbanização e o processo ecológico urbano, que têm implicações significativas para o planejamento urbano e minimizam os possíveis impactos ambientais da urbanização na Região Metropolitana de Belém.

Abstract Cities experience the extensive urban heat island effect (UHI), which continue to pose challenges for humanity's increasingly urban population, where tropical cities have experienced a continued and rapid urbanization process in the past few decades. We present the evolution of surface UHI and its controlling factors in the Metropolitan Region of Belém, over the last 16 years (2003-2018), which has experienced unique consolidated economic growth and urban transformation under wet equatorial climate. We incorporate MODIS and Landsat satellite data and evaluate statistical techniques for estimates the variation in the land surface temperature (LST) during two seasons: wet season and dry season. Our result revealed that the regions of fast urbanization resulted in a decrease of normalized difference vegetation index and increase of LST. In addition, annual maps showed the spatial pattern of surface UHI intensities were produced based on daytime and nighttime temperature, and the analysis result indicated that the spatial distribution of high heat capacity was closely related with the densely built-up areas. These findings are helpful for understanding the urbanization process as well as urban ecology, which both have significant implications for urban planning and minimize the potential environmental impacts of urbanization in Metropolitan Region of Belém.

Na Amazônia as series climatológicas estão baseadas na rede de estações meteorológicas de superfície que estão instaladas preferencialmente nas margens de rios. Portanto, o efeito de brisas fluviais que promovem precipitação no interior do continente não está sendo contabilizado nas medidas realizadas nestas estações. Além disto, estudos anteriores encontraram máximo de precipitação no período noturno sobre rios. Assim, este artigo examina a variabilidade espacial e temporal da precipitação na região de confluência dos rios Tapajós e Amazonas em Santarém, visando descrever a importância da brisa fluvial na distribuição da precipitação durante a tarde e definir a extensão da área onde ocorre maxima precipitação no período noturno. A refletividade medida pelo radar meteorológico banda S, instalado em Santarém para um período de três anos foi utilizada, tendo estes dados sido calibrados através dos dados do sensor de precipitação instalado abordo do satélite TRMM. A intensidade de precipitação foi estimada utilizando a relação ZR para o caso convectivo tropical. No período noturno, a máxima precipitação foi encontrada ao longo do rio Amazonas, consistente com a hipótese de que esta precipitação estaria associada a passagem das linhas de instabilidade neste período, talvez esta precipitação também esteja sendo reforçada pela canalização do rio e pela confluência do vento de retorno da brisa fluvial durante a noite. Para o período diurno, observou-se duas bandas de precipitações localizadas no interior do continente, uma ao longo da margem leste e outra ao sul dos rios Tapajós e Amazonas, respectivamente.

Standard Amazonian rainfall climatologies rely on stations preferentially located near river margins. River breeze circulations that tend to suppress afternoon rainfall near the river and enhance it inland are not typically considered when reporting results. Previous studies found surprising nocturnal rainfall maxima near the rivers in some locations. We examine spatial and temporal rainfall variability in the Santarém region of the Tapajós-Amazon confluence, seeking to describe the importance of breeze effects on afternoon precipitation and defining the areal extent of nocturnal rainfall maxima.We used three years of mean S band radar reflectivity from Santarém airport with a Z-R relationship appropriate for tropical convective conditions. These data were complemented by TRMM satellite rainfall estimates. Nocturnal rainfall was enhanced along the Amazon River, consistent with the hypothesis that these are associated with the passage of instability lines, perhaps enhanced by local channeling and by land breeze convergence. In the daytime, two rainfall bands appear in mean results, along the east bank of the Tapajós River and to the south of the Amazon River, respectively.

No presente trabalho foram estudadas a variação sazonal da transpiração, de uma floresta tropical, e sua dependência com fatores bióticos e abióticos. Utilizaram-se dados do projeto CARBOPARÁ, parte integrante do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA), coletados na reserva florestal de Caxiuanã, região nordeste da Amazônia. A evapotranspiração total num intervalo de 39 dias para o período chuvoso foi 108,2 mm, com valor médio de 2,9 mm dia-1, enquanto, durante o período menos chuvoso, a evapotranspiração total num intervalo de 29 dias foi 128,8 mm, com média de 4,3 mm dia-1 para o período. Os valores máximos da condutividade de superfície (Cs), nos dois períodos, ocorreram às 08:00 hl, sendo estes valores de 0,060 m s-1 e 0,045 m s-1 para o período chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. A condutância aerodinâmica média (Ca) foi 0,164 m s-1 e 0,210 m s-1, para os períodos chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. Os valores máximos da Ca observados para os períodos chuvoso e menos chuvoso foram, respectivamente, 0,220 e 0,375 m s-1. Verificou-se que Cs guarda uma relação exponencial inversa com o déficit de vapor de água atmosférico, para diferentes intervalos de irradiância solar global. A análise horária do fator de desacoplamento sugere que a evapotranspiração, durante a manhã, tem um maior controle realizado pela disponibilidade de energia, quando comparado ao período menos chuvoso. Durante a tarde verifica-se que o dossel da floresta progressivamente tende a estar mais acoplado à atmosfera, para ambos os períodos estudados, demonstrando maior controle superficial na transpiração.

In the present work we study the seasonal variation of the transpiration of a tropical forest, and its dependence on biotic and abiótic factors. We used data of the project CARBOPARÁ, part of The Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA), collected in the National Forest of Caxiuanã, northeastern Amazonia. The average transpiration in a 39-day period during the rainy season was 2.9 mm day-1. In a 29-day period during dry season, the average transpiration was 4.3 mm day-1. The maximum values of the surface conductivity (Cs) are 0.060 m s-1 and 0.045 m s-1 for the rainy and dry period, respectively, observed at 08:00 h local time. The aerodynamic conductance averages (Ca) 0.164 m s-1 and 0.210 m s-1, for the rainy and dry periods, respectively, while the maximum values of Ca are 0.220 and 0.375 m s-1, for the same periods,respectively. It was verified that Cs presents an inverse exponential relationship with the deficit of atmospheric water vapor, for different intervals of global solar irradiance. The hourly analysis of the decoupling factor suggests that the morning transpiration is mainly controlled by the availability of energy. During the afternoon, on the other hand, for both periods studied, the forest becomes progressively coupled to the atmosphere, denoting larger superficial control on the transpiration process.

Apresenta-se uma revisão dos resultados já obtidos no Projeto LBA, na componente de Física do Clima, referente ao efeito da interação entre a biosfera e a formação de nuvens e de chuva em diferentes estações do ano e regiões da Bacia Amazônica. O efeito do desmatamento e das queimadas na atmosfera é abordado assim como mecanismos atmosféricos que foram caracterizados a partir das diversas campanhas do projeto LBA. Uma visão da complexidade das interações e do progresso que tem sido feito com base nos dados colhidos é apresentada.

A review of results obtained within the Physical Climate component of LBA with respect to the interaction between the biosphere and cloud and rain formation in the Amazon Basin, in different seasons and different regions within the Basin is presented. The deforestation effect and the effect of biomass burning are discussed and the physical processes highlighted based on the data collected in several LBA intensive field campaigns. The complex interactions and the progress in the understanding their evolution based on the new datasets is presented.