taxas de armazenamento de energia e fluxos de calor nos...

INPE-12323-TDI/992

TAXAS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA E FLUXOS DE CALOR NOS TRONCOS EM FLORESTA DE TERRA

FIRME NA AMAZÔNIA CENTRAL

Alessandro Augusto dos Santos Michiles

Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia, orientada pelo Dr. Ralf Gielow aprovada em 27 de fevereiro de 2004.

INPE São José dos Campos

2005

551.510.411 (811.3) MICHILES, A. A. S. Taxas de armazenamento de energia e fluxos de calor nos troncos em floresta de terra firme na Amazônia Central / A. A. S. Michiles. – São José dos Campos: INPE, 2004. 215p. – (INPE-12323-TDI/992). 1.Camada limite superficial. 2.Micrometeorologia. 3.Floresta tropical. 4.Armazenamento de energia. 5.Transferência de calor. 6.Fluxos de calor. 7.Tronco. I.Título.

“Para realizar grandes coisas, precisamos viver como se nunca

tivéssemos que morrer.” Ernest Renan

A meu filho Augusto Lucas de Almeida Michiles, pela alegria que traz à minha vida,

dedico.

AGRADECIMENTOS

Ao Dr. Ralf Gielow pela dedicação e pelo esforço empregados para que este

trabalho se concretizasse, pelas experiências compartilhadas através de sua orientação atenciosa e dinâmica e, sobretudo, por sua amizade.

Ao Dr. Antônio Ocimar Manzi, coordenador do Escritório Central do LBA

Manaus, pelo incentivo e significativo apoio dispensados para a efetivação do trabalho de campo.

Ao Dr. Flávio Luizão, coordenador do sub-projeto do Instituto Nacional de

Pesquisas da Amazônia (INPA) no Instituto do Milênio/LBA, pelo suporte para a realização do trabalho de campo e pela viabilização das análises de solo.

Ao Dr. Paulo Artaxo, coordenador do Instituto do Milênio, pelo apoio e recursos

fornecidos. Ao Dr. Ari de Oliveira Marques Filho, da Coordenação de Pesquisas em Clima e

Recursos Hídricos/INPA, pela minha iniciação na área de micrometeorologia e pelo apoio dispensado durante a campanha experimental.

Ao Dr. Gilberto Fernando Fisch, do Centro Técnico Aeroespacial, pela

disponibilização de material básico concernente ao armazenamento de energia na floresta da Reserva Florestal Adolpho Ducke do INPA.

À Dra. Regina Célia dos Santos Alvalá, do Instituto Nacional de Pesquisas

Espaciais (INPE), pela sugestões recebidas e pelo incentivo à realização do curso de doutorado.

À Arlem Nascimento de Oliveira, da Coordenação de Pesquisas em Ciências

Agronômicas/INPA, pela valiosa colaboração através da cessão dos dados do inventário florestal completo do levantamento realizado na floresta do sítio.

Ao Jorge Martins de Melo e Paulo Rogério de Aquino Arlino, do INPE, pela

instalação de equipamentos e pelo apoio técnico dispensado durante a campanha experimental.

À Dra. Claudete Catanhede do Nascimento, da Coordenação de Pesquisas em

Produtos Florestais/INPA, pela realização das análises das amostras retiradas dos troncos das árvores instrumentadas na floresta do sítio.

Ao Euler Melo Nogueira e Bruce Walker Nelson, da Coordenação de Pesquisas

em Ecologia/INPA, pela cessão dos dados de massa específica de madeira de espécies de árvores encontradas na Amazônia Central.

Aos técnicos Hermes, Júlio, José Ramos, Glauco e Antônio, do INPA, pelas colaborações no trabalho de campo.

Ao Geraldo Orlando Mendes, do Setor de Mecânica e Desenho do INPE, pela

confecção das brocas utilizadas durante a campanha experimental. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, pela bolsa

concedida durante o primeiro ano de mestrado e pelos recursos fornecidos para a estadia em Manaus durante o trabalho de campo.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, pela bolsa

concedida durante o segundo ano de mestrado. Ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, em nome de todos aqueles que

direta ou indiretamente contribuíram para o meu desenvolvimento intelectual e humano. A meus pais e irmãos, que acompanham e apóiam minha trajetória em busca do

conhecimento científico. E, especialmente, à minha querida esposa, Neila de Almeida Braga, pelo

incentivo, companheirismo, carinho e, acima de tudo, por seu amor dedicado.

RESUMO

Os termos da Taxa de Armazenamento de Energia (TAE) em um hectare selecionado em sítio de floresta de terra firme na Amazônia Central foram computados para um conjunto de dias típicos durante a estação seca. Assim, para obter a TAE em parte da biomassa aérea da floresta (troncos, ramos e liteira), as temperaturas de quatro troncos de árvores de espécies dominantes foram medidas em três níveis de altura e em diversas profundidades radiais. Para computar a TAE na parte restante da biomassa aérea (galhos, folhas e outros componentes como palmáceas e cipós) e a TAE na fração atmosférica devido às variações da temperatura do ar, mediu-se esta temperatura em diversas alturas na floresta, incluindo as mencionadas acima. Para o cálculo da TAE no ar devido às mudanças na umidade específica mediu-se, também, a umidade relativa do ar durante um experimento micrometeorológico realizado entre julho e setembro de 2003 na Estação de Manejo Florestal ZF-2, a noroeste de Manaus-AM (02°36’45” S e 60°12’40” O). Obteve-se a TAE nos troncos através de três métodos. No primeiro deles utilizam-se todas as medidas de temperatura dos troncos. Os outros dois métodos, baseados em uma solução analítica da equação de condução do calor, utilizam medidas de temperatura em uma única profundidade radial do tronco de uma árvore padrão, a qual apresenta as características médias do conjunto das 670 árvores do hectare selecionado. Os resultados do primeiro método encontram-se sistematicamente entre os dos dois outros. Um terço da TAE na floresta é devido aos troncos, enquanto outro terço é devido ao ar; finalmente o último terço é dividido entre as outras partes: liteira, outros componentes como palmáceas e cipós, ramos, galhos e folhas. Em termos horários, durante o ciclo diurno, a TAE na floresta (S) apresenta valores usualmente entre 30 e 40 W m−2, mas com máximos de até 90 W m−2; outrossim, durante eventos de chuva, S apresenta mínimos de até −225 W m−2. Durante a noite e em períodos de transição S pode ser uma fração bastante significativa ou mesmo exceder o saldo de radiação (Rn). Em totais diários, observaram-se valores de S entre 1 e 10% de Rn, sendo estes dependentes das condições do tempo ao longo do dia.

RATES OF ENERGY STORAGE AND STEM HEAT FLUXES IN A "TERRA FIRME" FOREST IN CENTRAL AMAZONIA

ABSTRACT

The parts of the Rate of Energy Storage (RES) in a one hectare site of a “Terra Firme” forest in Central Amazonia was determined for a set of typical days during the dry season. Thus, to obtain the RES in part of the above ground biomass fraction of the forest (stem, branches, and litter), the temperatures of four stems of the dominating tree species were measured in three height levels and several radial depths. To compute the RES in the other part of the above ground biomass fraction (twigs, leaves and other components such as palm trees and lianas) and the RES atmospheric fraction due the variations of the air temperature, the temperature of the air was measured at several heights inside the forest, including the ones mentioned. To compute the RES in the air due the changes in the moisture content, the relative humidity of the air was also measured at the same levels. The site (02°36’45” S, 60°12’40” W) is part of the Estação de Manejo Florestal ZF-2, located at NW of Manaus, AM. To obtain the RES of the stems, three methods were used. The first one depends on all stem temperature measurements. The other two methods, which are based on an analytical solution of the heat conduction equation, depend only on the temperature measurements in one radial depth of a tree with the average characteristics of the complete set of 670 trees of the site. The results of the first method remain systematically between the ones of the other two methods. One third of the RES of the forest is due to the stems, while other third is due to the air; finally, the last one is divided among the other parts: litter, other components such as palm trees and lianas, branches, twigs and leaves. Considering the hourly terms during the daylight cycle, the RES of the forest (S) presents values usually between 30 and 40 W m−2, but with maxima up to 90 W m−2; however, during rain events, S presents minima of up to −225 W m−2. During the night and the transition periods S may constitute a sizable fraction of the net radiation (Rn), or even exceed it. On a daily basis, the values of S were observed between 1 and 10% of Rn, depending on the weather conditions along the day.

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABELAS

LISTA DE SÍMBOLOS

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ................................................................................. 35

CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E FUNDAMENTOS TEÓRI-

COS .................................................................................................... 39

2.1 - Balanço de Energia na Superfície Terrestre........................................................... 39

2.2 - Balanço de Energia em Superfícies Vegetadas ...................................................... 41

2.3 - Taxa de Armazenamento de Energia em uma Floresta.......................................... 43

CAPÍTULO 3 - METODOLOGIA E DADOS .......................................................... 49

3.1 - Cálculo da Taxa de Armazenamento de Energia na Floresta................................. 49

3.1.1 - Taxa de Armazenamento de Energia no Ar ........................................................ 52

3.1.2 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos.............................................. 55

3.1.3 - Raios para o Cálculo das Áreas dos Anéis Cilíndricos dos Troncos .................. 58

3.1.4 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos a partir da Solução Ana-

lítica da Equação de Condução do Calor ............................................................ 59

3.1.5 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Ramos, nos Galhos e nas Folhas ....... 70

3.1.6 - Taxa de Armazenamento de Energia na Liteira e em Outros Componentes ...... 71

3.2 - Obtenção da Massa Específica e das Propriedades Térmicas ................................ 73

3.3 - Sítio Experimental e Climatologia da Região........................................................ 75

3.4 - Características da Floresta do Sítio Experimental.................................................. 79

3.4.1 - Estimativa das Dimensões Espaciais das Árvores .............................................. 83

3.4.2 - Estimativa da Distribuição da Biomassa da Parte Aérea das Árvores ................ 85

3.4.3 - Distribuição Espacial das Árvores ...................................................................... 87

3.5 - Instrumentação e Medidas...................................................................................... 92

3.5.1 - Árvores Instrumentadas ...................................................................................... 96

CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................. 103

4.1 - Taxa de Armazenamento de Energia no Ar ......................................................... 106

4.2 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos............................................... 117

4.2.1 - Condutância Superficial de Calor dos Troncos................................................. 133

4.3 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Ramos, nos Galhos e nas Folhas ........ 137

4.4 - Taxa de Armazenamento de Energia na Liteira e em Outros Componentes ....... 146

4.5 - Taxa de Armazenamento Total de Energia .......................................................... 155

CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES ............................................................................... 175

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 179

APÊNDICE A - RESULTADOS DAS ANÁLISES DAS AMOSTRAS DE

TRONCO DAS ÁRVORES INSTRUMENTADAS E DAS DE

SOLO DA FLORESTA ................................................................. 187

APÊNDICE B - INVENTÁRIO FLORESTAL COMPLETO DO HECTARE

NO PLATÔ DO TRANSECTO LESTE-OESTE E ESCOLHA

DAS ÁRVORES INSTRUMENTADAS....................................... 191

APÊNDICE C - COMPARAÇÃO ENTRE OS RESULTADOS OBTIDOS UTI-

LIZANDO DADOS DA FLORESTA E DADOS DA TORRE

PARA ST E Sq, E VALORES CALCULADOS PARA Sq............. 209

LISTA DE FIGURAS

Pág.

2.1 -

Ilustração esquemática das trocas de energia durante a) o dia e b) a noite, em dia sem chuva........................................................................................... 40

2.2 -

Ilustração esquemática do balanço de energia numa cobertura vegetal durante o ciclo diurno, em dia sem chuva...................................................... 42

3.1 -

Esquema da divisão da interface solo-vegetação-atmosfera utilizado para o cálculo da TAE total na floresta..................................................................... 51

3.2 -

Ilustração esquemática do fluxo vertical de calor sobre um volume elementar de ar............................................................................................... 52

3.3 -

Perfis perimetrais (Norte-N; Leste-L; Sul-L; Oeste-O) de temperatura, de 2 em 2 h, medidos na árvore 4 (Eschweilera micrantha) na altura de 1,5 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 15/09/03 (DJ 258)................... 56

3.4 -

Perfis radiais de temperatura, de 2 em 2 h, medidos na árvore 3 (Anacardium microsepalum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 37,2 cm, em 11/09/03 (DJ 254)................ 60

3.5 -

Perfis verticais de temperatura, de 2 em 2 h, medidos na árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 16/09/03 (DJ 259)......................... 63

3.6 -

Ilustração esquemática da densidade de fluxo superficial de calor sobre uma área elementar de tronco........................................................................ 65

3.7 -

Imagem de Satélite LandSat 7 da Estação ZF-2, de coordenadas 02°36’45” S e 60°12’40” O............................................................................................. 76

3.8 -

Estrada ZF-2 localizada no Distrito Agropecuário da SUFRAMA a noroeste da cidade de Manaus-AM................................................................ 77

3.9 -

Base do projeto LBA localizada no km 34 da estrada ZF-2.......................... 77

3.10 -

Localização geográfica da Estação Experimental de Silvicultura Tropical, a 45 km ao norte da cidade de Manaus-AM................................................... 78

3.11 -

Visão superior de um conjunto de copas de árvores que compõem a floresta da Estação ZF-2................................................................................. 80

3.12 -

Árvores características do platô da floresta de terra firme da Estação ZF-2.. 80

3.13 -

Visão inferior do dossel de um conjunto de árvores típicas da floresta da Estação ZF-2................................................................................................... 81

3.14 -

Igarapé (riacho), característico da região Amazônica, encontrado na floresta da Estação ZF-2................................................................................. 82

3.15 -

Classes diamétricas (DAP ≥ 10 cm) dos 670 indivíduos amostrados no hectare escolhido na floresta da Estação ZF-2............................................... 84

3.16 -

Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da primeira árvore (Licania davillifolia) selecionada e instrumentada no hectare de floresta do sítio experimental......................................................................... 88

3.17 -

Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da segunda árvore (Chrysophylum sanguinolentum) selecionada e instrumentada no hectare de floresta do sítio experimental........................................................ 89

3.18 -

Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da terceira árvore (Anacardium microsepalum) selecionada e instrumentada no hectare de floresta do sítio experimental........................................................ 89

3.19 -

Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da quarta árvore (Eschweilera micrantha) selecionada e instrumentada no hectare de floresta do sítio experimental......................................................................... 90

3.20 -

Torre micrometeorológica instalada na Estação de Manejo Florestal ZF-2, Manaus-AM.................................................................................................... 93

3.21 -

Regressão entre a umidade relativa, ur, e a temperatura do ar, T, medidos na altura de 1,5 m........................................................................................... 94

3.22 -

Regressão entre a umidade relativa, ur, e a temperatura do ar, T, medidos na altura de 9,0 m........................................................................................... 94

3.23 -

Regressão entre a umidade relativa, ur, e a temperatura do ar, T, medidos na altura de 18,0 m......................................................................................... 95

3.24 -

Instrumentos instalados na árvore 1 (Licania davillifolia) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 12,3 cm (a última apenas em 1,5 m)............................................................................................ 97

3.25 -

Instrumentos instalados na face norte da árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 15,0 cm (a última apenas em 1,5 m)...................................... 98

3.26 -

Instrumentos instalados na face norte da árvore 3 (Anacardium microsepalum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 37,2 cm (a última apenas em 1,5 m)............................................. 99

3.27 -

Instrumentos instalados na árvore 4 (Eschweilera micrantha) nas alturas de 1,5 m (em 0,5; 3,0 e 10,0 cm) nas faces N, L, S, O e 9,0 m (em 0,5; 3,0; 10,0 e 13,2 cm) na face norte.................................................................. 101

3.28 -

Instrumentação das quatro árvores selecionadas no hectare de floresta da Estação ZF-2 durante o início da campanha experimental, entre os dias 22/07 (DJ 203) e 31/07/03 (DJ 212)............................................................... 102

4.1 -

Variação horária do saldo de radiação e da precipitação pluviométrica na floresta do sítio nos dias 23/08 (DJ 235), 28/08 (DJ 240), 30/08 (DJ 242), 03/09 (DJ 246), 11/09 (DJ 254), 13/09 (DJ 256), 15/09 (DJ 258) e 16/09/03 (DJ 259)........................................................................................... 104

4.2 -

Variação horária da temperatura e da umidade relativa do ar, na altura de 9,0 m, na floresta do sítio nos mesmos dias da Figura 4.1............................. 104

4.3 -

Variação horária da velocidade do vento, na altura de 9,0 m, na floresta do sítio nos mesmos dias da Figura 4.1............................................................... 105

4.4 -

Variação horária dos componentes da TAE no ar, ST e Sq, calculados para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva..................... 113

4.5 -

Como na Figura 4.4, para o dia 28/08/03 (DJ 240) – dia com chuva de 16,6 mm entre 16 e 17 h......................................................................................... 113

4.6 -


4.7 -


4.8 -

Como na Figura 4.4, para o dia 11/09/03 (DJ 254) – dia sem chuva............. 115

4.9 -


4.10 -

Como na Figura 4.4, para o dia 15/09/03 (DJ 258) – dia com chuva de 3,4 mm às 16 h..................................................................................................... 116

4.11 -


4.12 -

Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 12,3 cm (a última apenas em 1,5 m), em 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva................ 118

4.13 -

Séries de temperatura medidas na árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 15,0 cm (a última apenas em 1,5 m), em 13/09/03 (DJ 256) – dia com chuva de 6,6 mm entre 14 e 15 h................................................... 119

4.14 -

Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia), árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum) e árvore 3 (Anacardium microsepalum) na altura de 9,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 28/08/03 (DJ 240) – dia com chuva de 16,6 mm entre 16 e 17 h.................................. 120

4.15 -

Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 30/08/03 (DJ 242) – dia com chuva de 49,6 mm entre 19 e 21 h................... 121

4.16 -

Variação horária da TAE nos troncos calculada pelos três métodos, Str(F), Str(Ts) e Str(Ti), para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva....................................................................................................... 123

4.17 -

Como na Figura 4.16, para o dia 28/08/03 (DJ 240) – dia com chuva de 16,6 mm entre 16 e 17 h................................................................................. 124

4.18 -


4.19 -


4.20 -

Como na Figura 4.16, para o dia 11/09/03 (DJ 254) – dia sem chuva........... 125

4.21 -


4.22 -


4.23 -


4.24 -

Perfil horário da condutância superficial do tronco da árvore 1 e da velocidade do vento na floresta do sítio, durante os dias 23/08 (DJ 235) e 28/08/03 (DJ 240)........................................................................................... 134

4.25 -

Como na Figura 4.24, durante os dias 13/09 (DJ 256) e 16/09/03 (DJ 258). 134

4.26 -

Como na Figura 4.24, para a árvore 2, durante os dias 23/08 (DJ 235) e 28/08/03 (DJ 240)........................................................................................... 135

4.27 -


4.28 -


4.29 -


4.30 -

Variação horária dos componentes da TAE na copa, Sr, Sg e Sf, calculados para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva.......... 142

4.31 -


4.32 -


4.33 -


4.34 -


4.35 -


4.36 -


4.37 -


4.38 - Variação horária dos componentes Sl e So, calculados para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva....................................... 151

4.39 -


4.40 -


4.41 -


4.42 -


4.43 -


4.44 -


4.45 -


4.46 -

Variação horária do saldo de radiação, Rn, da TAE total, S, e da precipitação pluviométrica na floresta do sítio no dia 23/08/03 (DJ 235)..... 160

4.47 -

Como na Figura 4.46, no dia 28/08/03 (DJ 240)............................................ 160

4.48 -


4.49 -


4.50 -


4.51 -


4.52 -


4.53 -


4.54 -

Como na Figura 4.46, nos dias 23/08 (DJ 235), 28/08 (DJ 240), 30/08 (DJ 242), 03/09 (DJ 246), 11/09 (DJ 254), 13/09 (DJ 256), 15/09 (DJ 258) e 16/09/03 (DJ 259)........................................................................................... 164

4.55 -

Evaporação da floresta logo após a ocorrência de uma chuva rápida, fenômeno comum durante a estação seca na região Amazônica.................... 165

4.56 -

Como na Figura 4.55...................................................................................... 165

4.57 -

Variação horária da partição da TAE total, S, e da precipitação pluviométrica na floresta do sítio durante o dia 23/08/03 (DJ 235)............... 166

4.58 -

Como na Figura 4.57, durante o dia 28/08/03 (DJ 240)................................. 166

4.59 -


4.60 -


4.61 -


4.62 -


4.63 -


4.64 -


4.65 -

Variação horária, para os oito dias selecionados, da TAE total na floresta da Estação ZF-2 calculada através: a) do método desenvolvido neste trabalho, S, e b) da expressão empírica obtida por Moore e Fisch (1986), S(M&F).......................................................................................................... 173

4.66 -

Regressão entre o termo S(M&F), calculado através da expressão empírica obtida por Moore e Fisch (1986) e S, calculado através do método desenvolvido neste trabalho........................................................................... 173

C.1 -

Variação horária do termo ST obtido com: a) dados da estação automática da torre micrometeorológica e b) dados coletados no interior da floresta para o dia 11/09/03 (DJ 254).......................................................................... 210

C.2 -

Como na Figura C.1, para o dia 12/09/03 (DJ 255)....................................... 210

C.3 -


C.4 -


C.5 -

Regressão entre o termo ST obtido com os dados da torre e ST obtido com os dados da floresta........................................................................................ 212

C.6 -

Variação horária do termo Sq obtido com a) dados da estação automática da torre micrometeorológica, b) dados coletados no interior da floresta e c) valores de umidade relativa calculados a partir da temperatura do ar, para o dia 11/09/03 (DJ 254)..................................................................................... 212

C.7 -


C.8 -


C.9 -


C.10 -

Regressão entre o termo Sq obtido com os dados da torre e Sq obtido com os dados da floresta........................................................................................ 214

C.11 - Regressão entre o termo Sq obtido com os valores calculados a partir das temperaturas e Sq obtido com os dados da floresta......................................... 215

LISTA DE TABELAS

Pág.

3.1 -

Inventário das árvores identificadas na floresta da Estação ZF-2, nos entornos das árvores instrumentadas.............................................................. 90

4.1 -

Totais diários dos termos St, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 108

4.2 -

Totais diurnos dos termos St, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 109

4.3 -

Totais noturnos dos termos St, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 109

4.4 -

Totais horários dos termos St, Sq, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 30/08/03.......................................................................................................... 111

4.5 -

Totais horários dos termos St, Sq, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 16/09/03.......................................................................................................... 112

4.6 -

Totais diários dos termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................ 128

4.7 -

Totais diurnos dos termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................ 129

4.8 -

Totais noturnos dos termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03................................................ 130

4.9 -

Totais horários dos termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 03/09/03............................................................ 131

4.10 -

Totais horários dos termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 15/09/03............................................................ 132

4.11 -

Valores médios diários das condutâncias superficiais hc1, hc2 e hc3, em unidades de W m−2 °C−1, calculadas para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................ 133

4.12 -

Totais diários dos termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 138

4.13 -

Totais diurnos dos termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................................................. 139

4.14 -

Totais noturnos dos termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................................................. 140

4.15 -

Totais horários dos termos Sr, Sg, Sf, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 28/08/03.................................................................................................. 140

4.16 -

Totais horários dos termos Sr, Sg, Sf, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 13/09/03.................................................................................................... 141

4.17 -

Totais diários dos termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 147

4.18 -

Totais diurnos dos termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 148

4.19 -

Totais noturnos dos termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................................................................................................... 148

4.20 -

Totais horários dos termos Sl, So, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 23/08/03.......................................................................................................... 149

4.21 -

Totais horários dos termos Sl, So, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 11/09/03.......................................................................................................... 150

4.22 -

Totais diários dos termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.......................... 156

4.23 -

Totais diurnos dos termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03................... 156

4.24 -

Totais noturnos dos termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03................... 157

4.25 -

Totais horários dos termos S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 30/08/03.......................................................................................................... 158

4.26 -

Totais horários dos termos S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o dia 15/09/03.......................................................................................................... 159

4.27 -

Totais diários dos termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................................................. 171

4.28 -

Totais diurnos dos termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................................................. 171

4.29 -

Totais noturnos dos termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03............................................................................................. 172

A.1 -

Resultados das análises das amostras de tronco das árvores intrumentadas na floresta do sítio experimental.................................................................... 188

A.2 -

Resultados de granulometria das amostras de solo da floresta do sítio experimental................................................................................................... 189

A.3 -

Resultados do conteúdo de umidade das amostras de solo da floresta do sítio experimental........................................................................................... 189

A.4 -

Resultados das análises de composição química das amostras de solo da floresta do sítio experimental......................................................................... 190

B.1 -

Inventário completo das árvores identificadas no transecto leste-oeste demarcado na floresta da Estação ZF-2......................................................... 191

B.2 -

Ordenação das vinte espécies com maior Índice de Valor de Importância no hectare estudado na estação ZF-2.............................................................. 206

B.3 -

Árvores com os maiores valores de DAP apresentados no hectare estudado na estação ZF-2.............................................................................................. 207

LISTA DE SÍMBOLOS

Latinos

A -

área para integração, m2

AB -

área basal de tronco, m2

AS -

área superficial de tronco, m2

At -

área topográfica ocupada pela floresta do sítio, m2

B -

constante de integração (Equação 3.37), ºC

beip -

função de Kelvin complexa de ordem p, adimensional

berp -

função de Kelvin real de ordem p, adimensional

C1 -

constante (Equação 2.6), adimensional

C2 -

constante (Equação 2.6), W m−2

cag -

calor específico da água, J kg−1 ºC−1

ccel -

calor específico da celulose, J kg−1 ºC−1

cf -

calor específico das folhas, J kg−1 ºC−1

cg -

calor específico dos galhos, J kg−1 ºC−1

cp -

calor específico à pressão constante do ar, J kg−1 ºC−1

cr -

calor específico dos ramos, J kg−1 ºC−1

ctr -

calor específico do tronco, J kg−1 ºC−1

dap -

diâmetro de tronco medido na altura de 1,5 m, m

DF -

densidade de fluxo superficial de calor no tronco, W m−2

Etr -

energia armazenada em tronco por unidade de biomassa, J kg−1

F -

fluxo superficial de calor, W

Fyr -

fluxo superficial de calor num tronco representativo de uma dada espécie y, W

Fyt -

fluxo superficial total de calor para uma dada espécie y, W

G -

taxa de armazenamento de energia no solo, W m−2

H -

fluxo turbulento de calor sensível, W m−2

h -

altura de árvore, m

hc -

condutância superficial de calor de tronco, W m−2 ºC−1

htr -

altura de tronco, m

l -

número total de camadas horizontais da floresta

L -

calor latente de vaporização da água, J kg−1

LE -

fluxo turbulento de calor latente ou taxa de evapotranspiração, W m−2

Mbi -

massa do tronco b na camada i, kg

Mf -

massa de folhas, kg

mf -

massa de folhas por unidade de área topográfica, kg m−2

Mg -

massa de galhos, kg

mg -

massa de galhos por unidade de área topográfica, kg m−2

mi -

massa de troncos por unidade de área topográfica na camada i, kg m−2

ml -

massa de matéria orgânica depositada sobre o solo da floresta por unidade de área topográfica, kg m−2

mo -

massa total dos componentes de pequeno porte da vegetação por unidade de área topográfica, kg m−2

Mr -

massa de ramos, kg

mr -

massa de ramos por unidade de área topográfica, kg m−2

Mtr -

massa de tronco, kg

mtr -

massa total de troncos por unidade de área topográfica, kg m−2

Mv -

massa de árvore, kg

mv -

massa da vegetação por unidade de área horizontal, kg m−2

n -

número total de intervalos de tempo

Ne -

número de amostras de tronco da espécie y

Ny -

número total de indivíduos da espécie y

P -

precipitação pluviométrica, mm

pi -

perímetro de tronco na camada i, m

q - umidade específica do ar, kg kg−1

q -

umidade específica média do ar na camada horizontal i, kg kg−1

qe -

conteúdo de umidade em tronco da amostra e da espécie y, kg kg−1

Qp -

taxa de absorção de energia para a realização de fotossíntese, W m−2

qtr -

conteúdo de umidade em tronco, kg kg−1

r -

variável radial para integração, m

R -

raio de tronco, m

Rn -

saldo de radiação, W m−2

rpd -

raio correspondente à profundidade d, m

s -

número total de espécies

S -

taxa de armazenamento total de energia na floresta, W m−2

Sa -

taxa de armazenamento total de energia no ar da floresta, W m−2

Sb -

taxa de armazenamento total de energia na biomassa da floresta, W m−2

Sf -

taxa de armazenamento de energia nas folhas das árvores da floresta, W m−2

Sg -

taxa de armazenamento de energia nos galhos das árvores da floresta, W m−2

Sl -

taxa de armazenamento de energia na matéria orgânica depositada sobre o solo da floresta, W m−2

So -

taxa de armazenamento de energia nos componentes de pequeno porte da vegetação, W m−2

Sq -

taxa de armazenamento de energia no ar da vegetação relacionada com as variações de umidade específica, W m−2

Sr -

taxa de armazenamento de energia nos ramos das árvores da floresta, W m−2

ST -

taxa de armazenamento de energia no ar adjacente à vegetação relacionada com as variações de temperatura, W m−2

Str -

taxa de armazenamento de energia nos troncos das árvores da floresta, W m−2

Str(F) -

taxa de armazenamento de energia nos troncos das árvores da floresta calculada através do fluxo superficial total de calor, W m−2

Str(Ti) -

taxa de armazenamento de energia nos troncos das árvores da floresta calculada utilizando medidas de temperaturas internas do tronco da árvore padrão, W m−2

Str(Ts)-

taxa de armazenamento de energia nos troncos das árvores da floresta calculada utilizando medidas de temperaturas da superfície do tronco da árvore padrão, W m−2

t -

tempo, s

T - temperatura do ar, ºC

T -

temperatura média do ar na camada horizontal i, °C

Ttr -

temperatura de tronco, ºC

trT -

temperatura média do tronco na camada horizontal i, no anel cilíndrico j, °C

u -

número total de amostras de tronco da espécie y

ur -

umidade relativa do ar, %

V -

volume para integração, m3

Vbi -

volume do tronco b na camada i, m3

z -

altura para integração, m

zr - nível de referência para integração, m

Gregos

α -

difusividade térmica de tronco, m2 s−1

β -

amplitude do calor específico complexo com relação à temperatura da superfície do tronco (Equação 3.49), adimensional

γ -

fase do calor específico complexo com relação à temperatura da superfície do tronco (Equação 3.50), adimensional

δp -

fase da função de Kelvin de ordem p, adimensional

δqr -

taxa de variação horária da umidade específica representativa do ar da floresta, kg kg−1 s−1

δTr -

taxa de variação horária da temperatura representativa do ar da floresta, ºC s−1

δTr*

- taxa de variação horária da temperatura representativa do ar da floresta adiantada em uma hora, ºC s−1

∆c -

fator de correção devido ao calor de umedecimento dos poros da celulose seca, J kg−1 °C−1

∆F -

fluxo horizontal de calor sensível no subsolo, W m−2

∆t -

intervalo de tempo, s

∆zi -

altura da camada horizontal i, m

φr -

diferença de fase da onda de temperatura, rad

ϕ -

variável radial adimensional definida como (ω /α)1/2r, adimensional

ϕR -

raio adimensional definido como (ω /α)1/2R, adimensional

κtr -

condutividade térmica de tronco, W m−1 ºC−1

λ -

amplitude do calor específico complexo com relação à temperatura interna do tronco (Equação 3.56), adimensional

µp -

amplitude da função de Kelvin de ordem p, adimensional

π -

3,1415926535 . . .

θ -

ângulo para integração, rad

ρa -

massa específica do ar, kg m−3

ρe -

massa específica (fresca) de tronco da amostra e da espécie y, kg m−3

ρs -

massa específica seca de tronco, kg m−3

ρtr -

massa específica (fresca) de tronco, kg m−3

σtr -

taxa de armazenamento de energia na espessura de tronco entre 1,75 cm de profundidade e a superfície, W m−2

τ -

amplitude da onda de temperatura, ºC

ω -

freqüência angular da onda de temperatura, rad s−1

ψ - fase do calor específico complexo com relação à temperatura interna do tronco (Equação 3.57), adimensional

Índices

b -

troncos

d -

profundidades

e -

amostras de tronco

i -

camadas horizontais da floresta

j -

anéis concêntricos de tronco

k -

intervalo total de tempo em que se deseja realizar o cálculo

y -

espécies de árvores

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

ABLE

- Amazonian Boundary Layer Experiment

ABRACOS

- Anglo-Brazilian Amazonian Climate Observational Study

ARME

- Amazonian Research Micrometeorological Experiment

CPCA

- Coordenação de Pesquisas em Ciências Agronômicas / INPA

CPPF

- Coordenação de Pesquisas em Produtos Florestais / INPA

CPTEC

- Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos / INPE

DAP

- Diâmetro na altura do peito

DJ

- Dia juliano

DP

- Desvio padrão

ECC

- Equação de condução do calor

EEST

- Estação Experimental de Silvicultura Tropical

FLUMAZON

- Fluxo de Umidade na Região Amazônica

IBAMA

- Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis

INPA

- Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

INPE

- Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

LBA

- Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia

LIM

- Laboratório de Instrumentação Meteorológica / CPTEC

MACOE

- Manaus Atmospheric CO2 Experiment

MCGA

- Modelos numéricos de circulação geral da atmosfera

RBLE

- Rondônia Boundary Layer Experiment

SUFRAMA - Superintendência da Zona Franca de Manaus

TAE

- Taxa de variação do armazenamento de energia

UFAC - Universidade Federal do Acre

UFAM - Universidade Federal do Amazonas

35

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

A região Amazônica, situada entre 5º N e 10º S, agrega uma área de aproximadamente

6,3 milhões de km2, onde estão localizadas a maior bacia hidrográfica do mundo e a

mais extensa floresta tropical das remanescentes no globo. A área da Amazônia Legal

brasileira é estimada em torno de 5 milhões de km2, o que equivale a 61% do território

nacional, distribuída entre os Estados do Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Rondônia,

Roraima e em parte do Tocantins, Maranhão e Mato Grosso. A Floresta Amazônica, de

nome científico Hiléia brasiliensis, também conhecida como “Inferno Verde” pela sua

insalubridade, tem uma extensão tão significativa que a parte brasileira contém

aproximadamente 40% das florestas tropicais úmidas existentes no planeta.

Tendo em vista a vasta extensão de floresta contínua envolvida, a contribuição da região

Amazônica às trocas convectivas de calor tem um papel importante no aquecimento da

atmosfera tropical e potencialidade para provocar efeitos nos balanços globais de

energia. Deste modo, nas últimas décadas, a Amazônia tem sido vista com bastante

atenção pela comunidade científica mundial, não somente pelos efeitos que o

desmatamento e exploração de recursos naturais em grande escala podem provocar no

clima da Terra, como também por sua grande biodiversidade, representando uma

enorme reserva destes recursos, entre eles, muita riqueza mineral, além das espécies

vegetais (cerca de 80 mil) que podem ser o caminho para a cura de muitas doenças, e

cerca de 30 milhões de espécies animais, em sua maioria insetos (Dandão, 2003). Estes

e outros fatores atribuem à Floresta Amazônica uma importância única no cenário

científico internacional.

Nestas duas últimas décadas (1980 e 1990) a Floresta Amazônica foi escolhida como

palco para a realização de experimentos micrometeorológicos que apresentam como

questionamento central a relação ou interdependência entre as variáveis climáticas e a

vegetação e seus efeitos nos transportes de massa e calor em escala local, regional e, até

36

mesmo, global. Os principais experimentos, que contaram com esforços de vários

profissionais e instituições de forma integrada, foram o “Amazonian Research

Micrometeorological Experiment” (ARME), realizado entre 1983 e 1986, com o intuito

de coletar dados micrometeorológicos da partição de energia pela Floresta Amazônica e

estimativas de evapotranspiração; o “Amazon Boundary Layer Experiment” (ABLE),

realizado em 1985 (2A) e 1987 (2B), tendo como objetivo a coleta de dados da estrutura

da atmosfera da região Amazônica para o estudo da liberação e ciclo de gases e

aerossóis; o Fluxo de Umidade na Região Amazônica (FLUMAZON), realizado em

1989, para coletar dados de ar superior, juntamente com medidas isotópicas do vapor

d’água, e estudar o balanço de umidade na Bacia Amazônica; o “Anglo-Brazilian

Climate Observacional Study” (ABRACOS), realizado durante 1990-1994, objetivando

recolher dados dos fluxos de energia e dos elementos climáticos sobre as superfícies de

floresta tropical e de pastagem em três diferentes localizações da Amazônia; o

“Rondônia Boundary Layer Experiment” (RBLE), realizado entre 1992 e 1994, para

aprimorar os conhecimentos sobre a influência do desmatamento no clima na camada

limite atmosférica; o “Manaus Atmospheric CO2 Experiment” (MACOE), realizado em

1995, com o objetivo de coletar dados do perfil de CO2 na camada limite diurna em

floresta tropical (Fisch et al., 1998). O mais recente destes experimentos, atualmente em

realização, é o “Large Escale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia” (LBA),

iniciado em 1999 e planejado para gerar novos conhecimentos sobre os mecanismos de

funcionamento climatológico, ecológico, bioquímico e hidrológico da Amazônia, sobre

o impacto das mudanças nos usos da terra nesse funcionamento e sobre as interações

entre a Amazônia e o sistema biogeofísico global (INPE, 2003).

Através dos experimentos citados acima, uma grande quantidade de dados

micrometeorológicos tem sido coletada em diferentes pontos da região Amazônica e

inúmeros estudos procuram evidenciar os fluxos de massa e de calor (ocorrência,

variabilidade, mecanismos de transporte) desde o solo, passando pelo corpo vegetal até

chegar à atmosfera. Os processos de liberação de vapor d’água ou de calor pela

vegetação são controlados pela disponibilidade de energia, cuja fonte principal é a

radiação solar complementada por contribuições de radiação de ondas longas da

37

atmosfera e da própria superfície natural envolvida, num balanço que se estabelece em

função das disponibilidades de água do solo e da vegetação, esta última tendo um papel

ativo associado aos parâmetros fisiológicos próprios.

Neste contexto, a taxa de variação do armazenamento de energia (TAE) no interior da

vegetação pode apresentar-se como um componente significativo para o balanço de

energia, num curto período de tempo, uma vez que as florestas da Amazônia

enquadram-se na classe de vegetação densa, apresentando uma grande biomassa. De

acordo com Stewart e Thom (1973), Aston (1985), McCaughey (1985), McCaughey e

Saxton (1988), Moore e Fisch (1986) e Silberstein et al. (2001) os termos horários de

armazenamento no interior de uma floresta podem ser uma fração bastante significativa

do saldo de radiação, principalmente durante o amanhecer e o anoitecer e em períodos

nublados ou chuvosos. Portanto, a inclusão da TAE no interior da floresta é necessária

em modelos e métodos desenvolvidos para estudar fenômenos com respostas em curta

escala de tempo (períodos mais curtos que um dia). Assim, pode-se destacar o uso da

TAE no interior da vegetação para melhorar a precisão na estimativa dos fluxos

turbulentos de calor sensível e latente que ocorrem no topo da vegetação (Aston, 1985),

para aprimorar os modelos numéricos de circulação geral da atmosfera (MCGA), que

necessitam de parametrizações mais realísticas dos vários processos de superfície, como

os que acontecem entre vegetação e atmosfera, e para entender os detalhes das trocas de

energia dentro de coberturas vegetais que ocorrem durante fenômenos convectivos de

curta duração, como tempestades tropicais, quando mudanças no microclima podem ser

muito rápidas (Shuttleworth et al., 1985).

Considerando que a energia no interior de uma cobertura vegetal é em parte armazenada

no ar adjacente à vegetação e em outra parte na biomassa dessa vegetação, e que a

maior parcela da biomassa acima do solo é constituída por troncos, compondo

aproximadamente 60% da Floresta Amazônica de terra firme (Takeuchi, 1961, Fittkau e

Klinge, 1973 e Higuchi e Carvalho Jr., 1994), o armazenamento de energia na biomassa

é explicado em mais da metade pela energia guardada nos troncos (Moore e Fisch, 1985

e Meesters e Vugts, 1996).

38

No desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, teve-se como objetivo geral a

determinação e caracterização dos componentes da TAE na biomassa e no ar, e

correlações pertinentes, utilizando medidas de temperatura de troncos de árvores

selecionadas e instrumentadas no platô do transecto leste-oeste levantado por Oliveira et

al. (2002) no sítio de floresta de terra firme da Estação de Manejo Florestal ZF-2, na

Amazônia Central, localizada ao norte da cidade de Manaus-AM, e das séries de

temperatura e umidade do ar medidas pela torre micrometeorológica mantida no sítio

pelo projeto LBA.

Os objetivos específicos do trabalho foram:

• Determinação da TAE na matéria orgânica depositada sobre o solo da floresta

(liteira) e da TAE nos componentes de pequeno porte da vegetação (palmáceas,

cipós, etc.).

• Comparação entre as TAEs nos troncos determinadas por diferentes métodos.

• Obtenção de relações entre os componentes da TAE na biomassa e no ar.

• Obtenção das relações entre a TAE total e a) os componentes de sua partição, b) o

saldo de radiação, c) a precipitação pluviométrica local.

• Obtenção das massas específicas e de propriedades térmicas (calor específico,

condutividade térmica, difusividade térmica e condutância superficial de calor)

das espécies arbóreas dominantes no sítio.

39

CAPÍTULO 2

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.1 - Balanço de Energia na Superfície Terrestre

As trocas locais de energia dependem de vários fatores, dentre os quais podem ser

citados: insolação, características da superfície tais como cobertura vegetal e albedo,

além das características da atmosfera logo acima da superfície. O balanço de energia na

superfície está estreitamente relacionado ao ciclo hidrológico, uma vez que a

evaporação da superfície é um componente chave nos balanços hídricos e de energia

(Hartmann, 1994). O entendimento do balanço de energia na superfície terrestre é

necessário para a compreensão dos processos climáticos, nas diversas escalas espaciais

e temporais, e de suas influências externas.

O balanço de energia pode ser escrito em termos de fluxos de energia por unidade de

área (densidades de fluxo superficiais de energia) passando verticalmente através de

uma superfície ideal relativamente lisa, horizontal, homogênea, extensa e opaca à

radiação, representando a interface ar-superfície. Abaixo desta interface considera-se

uma coluna que se estende até a profundidade na qual os fluxos verticais de calor são

desprezíveis (Sellers, 1966). Assim, através do princípio da conservação de energia, a

equação do balanço de energia para a situação apresentada pode ser escrita como:

FGLEHRn ∆+++= (2.1)

em que Rn é o saldo de radiação, resultante do balanço entre radiação de ondas curtas e

longas na superfície, H e LE são os fluxos turbulentos de calor sensível e de calor

latente entre a superfície e o ar atmosférico, G é a TAE na coluna abaixo da superfície, e

∆F é o fluxo horizontal de calor sensível entre a coluna abaixo da superfície e suas

vizinhanças. Como resultado deste balanço de energia, a superfície aquece durante o

40

Rn

H

LE

G ∆F

Atmosfera

Superfície

Coluna de Subsolo

a)

Rn

H LE

G ∆F

Superfície

Coluna de Subsolo

b)

Atmosfera

dia, enquanto esfria durante a noite, especialmente sob céu claro e condições estáveis do

tempo (Arya, 1988). Esta situação é apresentada esquematicamente na Figura 2.1.

FIGURA 2.1 - Ilustração esquemática das trocas de energia durante a) o dia e b) a noite,

em dia sem chuva.

A equação do balanço de energia, na forma apropriada, é aplicável em qualquer período

de tempo, de forma que vários outros termos importantes localmente ou num

determinado momento devem ser incluídos. Por exemplo, para o caso de eventos em

florestas, estes termos adicionais podem incluir (Hartmann, 1994):

41

• a transferência de calor por precipitação pluviométrica através da inversão do

fluxo turbulento de calor sensível, H (mecanismo importante durante tempestades

de verão);

• o armazenamento bioquímico de energia na vegetação para a realização de

fotossíntese;

• a liberação de calor devido à oxidação de substâncias encontradas na matéria

orgânica ou por queimadas na floresta;

• o armazenamento físico de energia no interior da floresta.

2.2 - Balanço de Energia em Superfícies Vegetadas

Nas superfícies em que há presença de cobertura vegetal, o balanço de energia torna-se

mais complexo devido às diversas complicações introduzidas pela distribuição espacial

variável dos fluxos radiativos e de calor dentro do corpo da vegetação. Portanto, o

balanço de energia deve ser tratado para o dossel inteiro, e não somente para a

superfície, considerando os fluxos de Rn, H e LE no topo da vegetação e incluindo os

termos de armazenamento. Assim, de acordo com as considerações feitas, a equação do

balanço de energia para uma superfície vegetada, desprezando os fluxos horizontais,

pode ser expressa por:

GSQLEHR pn ++++= (2.2)

sendo H e G definidos da mesma maneira que na Equação 2.1, LE representando, agora,

o fluxo turbulento de calor latente devido à combinação da evaporação e transpiração,

chamada de evapotranspiração, Qp a taxa de absorção de energia para a realização de

fotossíntese e respiração e S a TAE no interior da vegetação. O balanço usualmente não

fecha tanto por erros instrumentais nas medidas de cada termo, quanto pela não-

consideração da possível advecção. Uma ilustração esquemática da situação para

42

Rn

H

LE

G

Atmosfera

Coluna de Subsolo

Superfície

Qp S

coberturas vegetais durante o ciclo diurno, em dia sem chuva, é mostrada na Figura 2.2;

no ciclo noturno correspondente, os fluxos se invertem.

FIGURA 2.2 - Ilustração esquemática do balanço de energia numa cobertura vegetal

durante o ciclo diurno, em dia sem chuva.

Para o caso de coberturas vegetais, o fluxo turbulento de calor latente devido à

evapotranspiração, LE, é o componente (não-radiativo) dominante que está,

aproximadamente, em balanço com o saldo de radiação, Rn, enquanto H e G são de

menor magnitude. O termo de armazenamento bioquímico, Qp, apresenta valores muito

baixos, equivalentes, em média, a 1% de Rn, podendo alcançar 5% em determinados

locais e períodos limitados de tempo. A TAE, S, usualmente é muito pequena para

dosséis vegetais de pequeno porte, como plantações ou florestas pouco densas e secas.

Porém, o tamanho e arquitetura de florestas de grande porte com árvores mais altas e

sua biomassa associada, situação na qual a Floresta Amazônica se enquadra, sugerem

que o armazenamento de energia pode ser significativo, principalmente sobre curtos

períodos de tempo, de poucas horas a um dia, comumente usados em

micrometeorologia. No entanto, a TAE numa floresta não é fácil de medir ou calcular

(Arya, 1988).

43

2.3 - Taxa de Armazenamento de Energia em uma Floresta

A TAE total em uma floresta é composta pelos termos de armazenamento no ar (Sa) e de

armazenamento na biomassa da floresta (Sb), ou seja:

ba SSS += (2.3)

A TAE no ar é composta por dois componentes, um relacionado com as mudanças de

temperatura no ar, ST, e outro relacionado com as variações de umidade específica, Sq:

qTa SSS += (2.4)

A TAE na biomassa da floresta pode ser subdividida em 6 partes, a saber:

olfgrtrb SSSSSSS +++++= (2.5)

em que Str representa a TAE nos troncos da floresta, Sr é a TAE nos ramos das árvores,

Sg a TAE nos galhos, Sf a TAE nas folhas, Sl a TAE na matéria orgânica depositada no

solo da floresta (liteira) e So a TAE nos outros componentes, de pequeno porte, da

vegetação (palmáceas, cipós, etc). Dentre estes termos, Str é o mais significativo e

também de obtenção mais complexa pois, para determiná-lo, é necessária a realização

de medidas das temperaturas internas e, se possível, superficiais dos troncos aferidas

cuidadosamente, uma vez que existem diversos fatores naturais que podem interferir ou

provocar erros nestas medidas. Além disso, é necessário o conhecimento da

difusividade térmica e da condutância superficial de calor dos troncos, já que a

temperatura da superfície destes é diferente da temperatura do ar circundante. Outro

problema a considerar é a ocorrência de um número muito grande de espécies, o que

caracteriza a não-homogeneidade natural de coberturas vegetais, sendo a Floresta

Amazônica a maior de suas representantes. Conseqüentemente, existe uma variação

muito grande nas dimensões espaciais e nas propriedades térmicas dos troncos.

44

Apesar do termo de armazenamento de energia na vegetação, S, poder apresentar

valores significativos para o balanço horário ou, até mesmo, diário de energia

(dependendo do tipo de vegetação, da cobertura de nuvens ou da ocorrência de chuva),

em alguns estudos sobre trocas energéticas em florestas, este termo é desprezado ou sua

importância não é considerada, seja por simplicidade ou por dificuldades em sua

obtenção. Pinker et al. (1980), num estudo sobre o balanço de energia numa floresta

tropical seca na Tailândia, não incluíram em suas análises os componentes de

armazenamento de energia no solo e na vegetação, mesmo sendo uma floresta densa e

contínua e serem trabalhadas médias diárias dos termos de energia. Outros

pesquisadores consideraram que o armazenamento de energia na vegetação era da

mesma magnitude que o armazenamento de energia no solo (Sinclair et al., 1975), ou

assumiram que G + S era aproximadamente 10% do saldo de radiação.

No trabalho de Tajchman (1971), desenvolvido para uma floresta norueguesa, foi

incluído, nos cálculos do balanço de energia, o armazenamento de energia no interior da

vegetação, cujos componentes foram a TAE no solo, G, a TAE no ar da floresta, ST, e a

TAE nos troncos da vegetação, Str. De acordo com os dados obtidos neste trabalho,

durante dias ensolarados, a TAE total, S, pode ser expressa como função linear do saldo

de radiação, ou seja:

21 CRCSSGS ntrT +−=++= (2.6)

em que C1 e C2 são constantes dependentes das características da floresta. Conforme

suas considerações, durante dias nublados, S não tem significância prática nos cálculos

do balanço de energia, porém seus resultados apresentam valores horários de 17% do

saldo de radiação durante o ciclo diurno para tais dias.

McNaughton e Black (1973), para o Canadá, e Hicks et al. (1975), para a Austrália,

trabalhando com o balanço de energia em plantações de pinheiros, e considerando o

termo de armazenamento de energia composto por ST + Sq + Str, obtiveram, a partir de

medidas da temperatura e pressão de vapor do ar da vegetação e estimativas do volume

45

da biomassa e da capacidade térmica das árvores, uma estimativa rústica deste

armazenamento, com valores horários alcançando 12% do saldo de radiação durante o

ciclo diurno.

Stewart e Thom (1973), desenvolvendo um trabalho com dados de uma floresta de

pinheiros, verificaram que após o nascer-do-sol e próximo ao pôr-do-sol, em ocasiões

com pouca cobertura de nuvens, S (= ST + Sq + Str) tinha um valor de aproximadamente

40 W m−2, sendo da mesma ordem de magnitude de Rn nestas horas. Thom (1975)

sugeriu que a TAE na biomassa, acima do solo, Sb, poderia ser reduzida a:

rvb TmS δ8,0= (2.7)

sendo mv a massa da vegetação por unidade de área horizontal e δTr a taxa de variação

horária de uma temperatura representativa do ar. Porém, de acordo com Moore e Fisch

(1986), esta aproximação não é adequada para florestas de grande biomassa, nas quais

podem ocorrer variações nas propriedades térmicas de acordo com a estrutura e

distribuição de material dentro delas.

Munro (1979), expressando o armazenamento de energia através da somatória ST + Sq +

Str + G para um pântano canadense, verificou que o termo de armazenamento dominante

era Str, sendo responsável por aproximadamente metade do armazenamento total, S.

Aston (1985), desenvolvendo um trabalho de natureza experimental bastante ampla

numa floresta jovem de eucalipto, na Austrália, e considerando quase todos os termos

do armazenamento em floresta apresentados nas Equações 2.3, 2.4 e 2.5 (excluindo

apenas So), concluiu que a TAE, em dias claros, era positiva durante a manhã e negativa

durante a tarde e que, em dias com nebulosidade variada, este armazenamento flutuava,

principalmente à tarde. Além disso, obteve que uma variação de 1°C h−1 na temperatura

do ar no interior da floresta provocava uma TAE de aproximadamente 0,39 W m−2 para

cada kg m−2 de material da biomassa.

46

McCaughey (1985) e McCaughey e Saxton (1988), em seus estudos sobre os termos de

armazenamento numa floresta madura no Canadá, considerando S = ST + Sq + Str + G,

verificaram que durante a noite, sob céu limpo, S podia exceder −60 W m−2 em

magnitude, permanecendo geralmente entre −35 e −50 W m−2. Em casos de chuva e

coberturas de nuvens, S diminuía em magnitude, mas sua importância em relação ao

balanço de energia permanecia similar ou aumentava. Após o nascer-do-sol havia um

rápido crescimento no armazenamento, geralmente excedendo 100 W m−2, em torno das

9 h, permanecendo alto até o meio-dia, quando ocorria um declínio brusco em S,

começando a liberar energia no início da tarde, entre 14 e 16 h. Normalmente Str era o

maior fluxo individual.

Considerando as propriedades térmicas dos troncos constantes, o campo de temperatura

dentro dos troncos com simetria radial e que estes troncos estavam em equilíbrio

radiativo com o ar adjacente, Meesters e Vugts (1996) desenvolveram um método mais

completo para o cálculo do armazenamento de energia nos troncos a partir de medidas

da temperatura do ar da vegetação, e aplicaram-no a uma plantação de pinheiros em Fiji.

De acordo com seus resultados, a correspondência entre os valores medidos e

calculados foi boa e os troncos explicam metade do fluxo total de calor na biomassa.

No trabalho sobre o balanço de energia de uma floresta de eucalipto australiana,

Silberstein et al. (2001), tendo como componentes da TAE, S, os termos ST, Sq, Sf, e Str,

observaram que durante as primeiras horas de luz solar o armazenamento era 45% do

saldo de radiação, Rn, na primavera e 69% no verão, enquanto que nas últimas horas de

sol as proporções foram −17 e −19% na primavera e no verão, respectivamente. Dentre

os componentes do armazenamento, os dois maiores foram ST e Str, com uma taxa de

armazenamento total de energia excedendo, às vezes, 100 W m−2.

O trabalho de Moore e Fisch (1986), desenvolvido com dados da vegetação da Floresta

Amazônica, apresentou como resultado uma TAE total, considerando S = ST + Sq + Sb

(sendo Sb = Str + Sg) que, durante o dia, freqüentemente excedia 50 W m−2 e,

47

ocasionalmente, 80 W m−2. Em horas durante a manhã e no final da tarde, a TAE

excedia 50% do saldo de radiação. Foi encontrado, também, que cada um dos três

termos (ST, Sq e Sb) contribuía igualmente para a TAE no interior da vegetação. Ainda

neste trabalho, foram obtidas expressões empíricas simples para o cálculo da TAE em

florestas de terra firme da Amazônia usando dados de temperatura e umidade específica

do ar, a saber:

*6,120,287,16 rrrbqT TqTSSSS δδδ ++=++= (2.8)

em que δTr, δqr e δTr* são, respectivamente, as taxas de variação horária da temperatura,

da umidade específica e da temperatura adiantada em uma hora, representativas do ar da

vegetação. Usando a Equação 2.8, Galvão (1999) estimou a TAE no interior de uma

floresta em uma região da Amazônia diferente da estudada por Moore e Fisch (1986)

observando, para o período chuvoso, que nas primeiras horas da manhã (entre 8 e 10 h),

S alcançava valores de até 56 W m−2; para o período seco, entre 7 e 9 h, atingia valores

de até 93 W m−2. Confirmando, portanto, a significância da TAE em florestas da

Amazônia, no seu balanço de energia.

No que concerne a medidas de temperatura em troncos, utilizadas para o cálculo da

TAE nestes, possivelmente devido a dificuldades práticas, poucas árvores foram

instrumentadas no desenvolvimento dos trabalhos reportados anteriormente. Além

disso, estas medidas de temperatura são muitas vezes representadas, ou seja, a maioria

dos autores restringiu-se a medidas em uma ou duas profundidades radiais para poucas

espécies ou classes de raio de tronco. Assim, a(s) série(s) de temperatura medida(s) é

(são) usada(s) como uma série de temperatura representativa para o conjunto,

dependendo da profundidade radial escolhida e do procedimento para a obtenção das

médias caso haja mais profundidades (Meesters e Vugts, 1996).

Aston (1985) instrumentou um tronco em quatro alturas e, numa única altura, em quatro

profundidades radiais, obtendo oito séries de temperatura. McCaughey (1985) instalou

48

termopares em dois troncos, em cinco alturas, numa única profundidade radial, obtendo

dez séries de temperatura. No trabalho de McCaughey e Saxton (1988), o número de

medidas foi ampliado para vinte séries utilizando sensores inseridos em três troncos, em

três alturas, em duas ou três profundidades radiais, sendo que, em um dos troncos, uma

outra face foi instrumentada numa altura e em duas profundidades, para efeito de

comparação, não se obtendo diferenças significativas em suas medidas. Meesters e

Vugts (1996) instrumentaram apenas um tronco em dois níveis de profundidade e duas

alturas, resultando em quatro séries de temperatura. Silberstein et al. (2001),

instrumentaram um único tronco em uma altura e duas profundidades, estas últimas em

três faces, obtendo seis séries de temperatura. Moore e Fisch (1986), utilizaram como

amostra para a realização de suas medidas, um tronco que apresentava as propriedades

médias do sítio de floresta da Reserva Ducke, instrumentando-o em três alturas e um

nível de profundidade radial para obter as três séries de temperatura utilizadas para a

determinação do armazenamento de energia na biomassa do sítio. Esta profundidade

única, entretanto, corresponde àquela em que a temperatura é igual à da média neste

tronco, tendo sido determinada por considerações teóricas.

49

CAPÍTULO 3

METODOLOGIA E DADOS

3.1 - Cálculo da Taxa de Armazenamento de Energia na Floresta

Para a realização do cálculo da TAE total na floresta do sítio experimental selecionado,

a interface solo-vegetação-atmosfera foi dividida em cinco camadas de espessuras

diferentes (Figura 3.1) e todos os termos que contribuem para o armazenamento de

energia em cada uma das camadas foram considerados. Ao fazer esta divisão por

camadas, foram considerados a) a altura média das árvores do hectare escolhido na

floresta (19,0 ± 6,6 m) e a altura média dos troncos das árvores (12,4 ± 4,3 m)

(Apêndice B), b) os níveis em que se realizaram as medições das temperaturas do ar e

das árvores (1,5; 9,0 e 18,0 m), e c) a camada de ar que sofre influência imediata das

trocas energéticas com a vegetação. Para cada uma das camadas, considerou-se que as

taxas de variação horária de temperatura do ar e dos troncos e de umidade específica do

ar fossem representadas por uma medida pontual num determinado nível da camada.

A primeira camada (1) inicia na superfície do solo (z0 = 0), apresenta uma espessura de

5 metros, e nela encontram-se as primeiras parcelas de ar e de troncos, além de estarem

distribuídos a liteira (fina e grossa) e os outros componentes, de pequeno porte, da

vegetação, predominantemente palmáceas e cipós. A segunda camada (2) começa no

nível z1 = 5 m, possui uma espessura de 8 metros, e nela apresentam-se as segundas

parcelas de ar e de troncos. Na terceira camada (3), iniciando em z2 = 13 m e de

espessura igual a 6 metros, estão a terceira e última parcela de troncos e o terceiro

quinto da camada de ar. A quarta camada (4), que inicia em z3 = 19 m e possui

espessura igual a 5 metros, foi escolhida como aquela em que estão concentrados os

ramos (diâmetro basal ≥ 10 cm), os galhos e as folhas, além da quarta parcela de ar. De

acordo com Klinge e Rodrigues (1973), que dividiram a biomassa aérea de uma floresta

da Amazônia Central em seis camadas horizontais estratificadas, as duas camadas

superiores possuem contribuições de tronco e de copa, não havendo uma única camada

50

em que estaria separada apenas a copa. Porém, para os objetivos do presente trabalho, é

bastante razoável haver a separação entre tronco e copa, uma vez que simplifica o

modelo matemático e não implica em alterações significativas nos resultados da TAE

total. Assim, a idéia foi separar os ramos, galhos e folhas numa única camada

“erguendo” a copa para uma altura em que não houvesse a presença de tronco, ficando o

último exclusivamente nas camadas inferiores da floresta. A quinta e última camada (5),

de limite inferior em z4 = 24 m e superior em z5 = 30 m, isto é, de espessura igual a 6

metros, concentra apenas a quinta parcela da camada de ar considerada.

A taxa de armazenamento de energia é definida como a taxa de variação temporal de

energia armazenada num volume, devido ao fluxo superficial de calor, por unidade de

área topográfica ocupada pelo volume total dos elementos que armazenam energia.

Assim, pode-se escrever:

tAFS = (3.1)

sendo S a TAE, F o fluxo superficial de calor e At a área topográfica. O fluxo superficial

de calor é dado por:

∫=V

cTdVdtdF ρ (3.2)

na qual ρ, c e T são, respectivamente, a massa específica, o calor específico e a

temperatura da substância que compõe o volume V . Então, substituindo a Equação 3.2

na 3.1, fica-se com:

∫=Vt

cTdVdtd

AS ρ1 (3.3)

51

1,5 m

9,0 m

18,0 m

5 m

8 m

6 m

5 m

6 mAR

z1 = 5 m

z2 = 13 m

z3 = 19 m

z4 = 24 m

z5 = 30 m

Camada 1: ar, troncos, liteira e outros

Camada 2: ar e troncos

Camada 3: ar e troncos

Camada 4: ar, ramos, galhos e folhas

Camada 5: ar

FIGURA 3.1 - Esquema da divisão da interface solo-vegetação-atmosfera utilizado para

o cálculo da TAE total na floresta.

FONTE: (fotografia) INPA (2003).

52

dzdA

Camada horizontal de ar

F

A partir das considerações apresentadas nesta seção, das Equações 3.2 e 3.3 e dos

resultados de levantamentos florestais realizados no sítio, sejam estes obtidos na

campanha experimental empreendida para este trabalho ou apresentados na literatura,

todos os termos da TAE total foram obtidos e calculados para o hectare escolhido na

floresta da Estação de Manejo Florestal ZF-2.

3.1.1 - Taxa de Armazenamento de Energia no Ar

Considerando um volume elementar de ar dV, de área superficial dA pela qual o calor

flui verticalmente (Figura 3.2), tem-se, a partir da Equação 3.2, que este fluxo pode ser

calculado através de:

∫ ∫

=

rz

Spa dzTdAc

dtdF

0

ρ (3.4)

em que ρa, cp e T são, respectivamente, a massa específica, o calor específico à pressão

constante e a temperatura do volume de ar e zr é o nível de referência para a integração.

FIGURA 3.2 - Ilustração esquemática do fluxo vertical de calor sobre um volume

elementar de ar.

Admitindo que ρa e cp não variam com o tempo, a Equação 3.4 fica:

53

∫ ∫

=

rz

Spa dzdA

dtdTcF

0

ρ (3.5)

Calculando a integral de superfície da Equação 3.5, obtém-se:

∫=rz

pa dzdtdTcAF

0

ρ (3.6)

A TAE no ar, devido às variações de temperatura, ST, através da Equação 3.3 é dada

por:

∫=rz

pat

T dzdtdTc

AAS

0

ρ (3.7)

Como o valor da área A em que ocorre o fluxo vertical de calor é, aproximadamente, o

mesmo da área topográfica At ocupada pela floresta, uma vez que o volume de ar é

muito maior que o volume da biomassa, representando em torno de 99,7% do volume

total da floresta (Oliveira et al., 2002), a Equação 3.7 fica:

∫=rz

paT dzdtdTcS

0

ρ (3.8)

Finalmente, assumindo que ρa e cp são constantes com z e que zr = z5, fica-se com:

∫=5

0

z

paT dzdtdTcS ρ (3.9)

Considerando l camadas horizontais de alturas variáveis ∆zi e T representando a

temperatura média do ar aferida em cada camada i num intervalo de tempo ∆t, a

Equação 3.9, escrita em aproximações por diferenças finitas, fica:

54

∑∑=

= =

∆∆

∆=

5

1 1

l

i

n

ki

k

ikpaT z

tTcS ρ (3.10)

na qual i e k representam, respectivamente, o índice de camadas horizontais da floresta e

o índice de intervalo total de tempo em que se deseja calcular a TAE. Na prática, os

intervalos de tempo são considerados iguais, ou seja, ∆t1 = ∆t2 = ... = ∆t. Assim, obtém-

se para o cálculo da TAE no ar, devido às variações de temperatura, a expressão:

∑∑= =

∆∆∆

=5

1 1i

n

kiik

paT zT

tc

Sρ

(3.11)

De maneira análoga à ST, a TAE no ar devido às variações de umidade específica é dada

por:

∫=rz

aq dzdtdqLS

0

ρ (3.12)

na qual L e q são, respectivamente, o calor latente de vaporização da água e a umidade

específica do ar. Admitindo que ρa e L são invariáveis com z, fica-se com a expressão:

∫=5

0

z

aq dzdtdqLS ρ (3.13)

Em aproximações por diferenças finitas, para intervalos de tempo iguais, Sq é calculada

através de:

∑∑= =

∆∆∆

=5

1 1i

n

kiik

aq zq

tLS ρ (3.14)

55

em que q representa a umidade específica média do ar aferida em cada camada i, de

altura ∆zi, num intervalo de tempo ∆t.

3.1.2 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos

Considerando um tronco representativo que apresenta as características médias da

floresta em termos de dimensões (altura total, altura de tronco e diâmetro), massa

específica e calor específico, o fluxo de calor que atravessa sua superfície é dado pela

Equação 3.2 escrita em coordenadas cilíndricas, ou seja:

∫ ∫ ∫=rz R

trtrtr dzrdrd

dtdTcF

0

2

0 0

π

θρ (3.15)

na qual ρtr, ctr, Ttr e R são, respectivamente, a massa específica (fresca), o calor

específico, a temperatura e o raio do tronco e zr é o nível de referência para a integração.

A partir de doze séries de temperatura obtidas segundo os quadrantes cardeais (N, L, S,

O) numa árvore de espécie dominante instrumentada (ver Seção 3.5.1) na floresta do

sítio experimental (Figura 3.3), foi observado que as temperaturas dos troncos

apresentam uma variação tangencial pequena. Portanto, pode-se utilizar a série de

temperatura obtida na face norte da árvore como sendo uma temperatura representativa

média em cada anel cilíndrico de tronco em que foram realizadas as medidas. Então,

por conseguinte, a Equação 3.15, considerando a aproximação em que ρtr e ctr são

constantes radialmente e verticalmente, fica:

∫ ∫

=

rz Rtr

trtr dzrdrdt

dTcF0 0

2πρ (3.16)

Uma vez que foram realizadas medidas suficientes para considerar as variações

espaciais de temperatura encontradas na floresta do sítio, em outras três árvores de

espécies dominantes e representativas desta floresta (ver Seção 3.5.1), obtendo-se um

56

total de trinta séries de temperatura, utilizou-se, para o cálculo da TAE nos troncos da

floresta a partir de todas as séries medidas, a metodologia apresentada a seguir.

FIGURA 3.3 - Perfis perimetrais (Norte-N; Leste-L; Sul-S; Oeste-O) de temperatura, de

2 em 2 h, medidos na árvore 4 (Eschweilera micrantha) na altura de 1,5

m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 15/09/03 (DJ 258).

57

A partir da Equação 3.16, com zr = z3, o fluxo de calor que atravessa a superfície de um

tronco representativo instrumentado de uma dada espécie dominante y na floresta do

sítio, Fyr, é dado por:

∫ ∫

=

3

0 0

2z R

trtrytryyr dzrdr

dtdTcF πρ (3.17)

em que ρtry e ctry são, respectivamente, a massa específica e o calor específico do tronco

representativo da espécie y. O fluxo superficial total de calor para uma dada espécie y,

Fyt, é obtido através de:

yyryt NFF = (3.18)

na qual Ny representa o número de indivíduos da espécie y encontrados no hectare

selecionado na floresta do sítio. Assim, utilizando as Equações 3.17 e 3.18 obtém-se o

fluxo de calor total para cada uma das três espécies dominantes instrumentadas. Para

estimar o fluxo total de calor para as outras espécies encontradas no sítio, aplica-se o

cálculo do fluxo superficial de calor para o tronco representativo (F0t) que apresenta a

média da floresta, dado pela Equação 3.16, utilizando as séries de temperatura da árvore

instrumentada que mais se aproxima das características do tronco representativo e

multiplicando o resultado pelo número de indivíduos das espécies em questão (N0),

como na Equação 3.18.

Considerando m anéis cilíndricos concêntricos de larguras variáveis (rj − rj−1)i

(com r0 = 0), em que se dividiu cada camada i de altura ∆zi do tronco, e trT

representando a temperatura média de tronco aferida em cada anel cilíndrico j para

intervalos de tempo iguais a ∆t, a Equação 3.17, escrita em aproximações por diferenças

finitas fica:

58

y

l

i

m

j

n

kiijjijktr

trytryyt NzrrT

tc

F

∆−∆

∆= ∑∑∑

=

= = =−

3

1 1 1

21

2 )()(πρ

(3.19)

Finalmente, a TAE nos troncos das árvores do hectare escolhido na floresta do sítio, Str,

é obtida através da expressão:

t

s

yyt

tr A

FS

∑== 0 (3.20)

Na qual At representa a área topográfica ocupada pela floresta do sítio (= 1 ha).

3.1.3 - Raios para o Cálculo das Áreas dos Anéis Cilíndricos dos Troncos

Para o cálculo do fluxo superficial de calor nos troncos, dado pela Equação 3.19, foi

necessária a determinação das áreas dos anéis cilíndricos j em que se dividiram os

troncos, para cada camada i. Para tanto, inicialmente, obtiveram-se as distâncias (rpd), ao

centro de cada tronco, onde se encontravam os termopares, os quais foram instalados

em profundidades radiais fixas em todos os troncos. Na camada 1 as profundidades

foram: 0,5; 3,0; 10,0 cm e centro do tronco; nas camadas 2 e 3 os termopares foram

inseridos em 0,5; 3,0 e 10,0 cm. Assim, através das médias logarítmicas das duplas de

distâncias rpd mais próximas, foram calculados os raios dos círculos a partir dos quais,

pela diferença entre os quadrados dos valores resultantes, obtiveram-se as áreas dos

anéis cilíndricos.

A média logarítmica entre rpd e rpd−1 (com j = d − 1) é dada por (Coimbra, 1960, p. 250-

251):

ipd

pd

pdpdij

rrrr

r

−

=

−

−

1

1

ln)( (3.21)

59

Por conseguinte a área de cada anel cilíndrico j na camada i, é obtida por:

ijjij rrA )( 21

2−−= π (3.22)

sendo que para j = 1, isto é, na região mais próxima ao centro do tronco, e r0 = 0, a área

é Ai1 = π(r12)i. Portanto, na parte central dos troncos, para todas as camadas i, tem-se

uma área circular e não um anel cilíndrico. Desse modo, o termopar mais interno

permaneceu medindo a série de temperatura na área circular, enquanto que os

termopares mais externos mediam as séries nos anéis cilíndricos, tendo as distâncias

entre cada dupla de termopares diminuindo do centro à superfície do tronco, levando em

consideração que os maiores gradientes de temperatura ocorrem nas camadas mais

externas (Figura 3.4).

3.1.4 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos a partir da Solução

Analítica da Equação de Condução do Calor

Em virtude da grande quantidade de espécies arbóreas encontradas em florestas de terra

firme da Amazônia e da ocorrência de troncos com grandes diâmetros, Moore e Fisch

(1986) criaram uma metodologia em que, essencialmente, faz-se um levantamento

florestal no sítio de interesse e se determina a árvore padrão que apresenta as

características médias do conjunto em termos de dimensões, massa específica e

propriedades térmicas. Assim, seleciona-se a árvore do sítio que mais se aproxima desta

árvore padrão para se medir a temperatura na profundidade correspondente ao valor da

temperatura representativa para o cômputo da TAE na seção horizontal considerada. O

cálculo da TAE nos troncos é baseado na solução analítica da equação de condução do

calor (ECC) apresentada por Eckert e Drake (1959) e Herrington (1969), considerando a

temperatura constante na interface tronco-ar e utilizando geometria retangular, para

quando se dispõe de poucas medidas de temperatura nos troncos. Meesters e Vugts

(1996) aperfeiçoaram esta solução resolvendo o problema em coordenadas cilíndricas

com simetria angular seguindo Carslaw e Jaeger (1959) e mostrando como, sob certas

60

considerações, a TAE nos troncos pode ser calculada diretamente ou de medidas das

temperaturas do ar da floresta, ou das temperaturas da superfície dos troncos ou, ainda,

das temperaturas internas dos troncos, independentemente da profundidade escolhida.

FIGURA 3.4 - Perfis radiais de temperatura, de 2 em 2 h, medidos na árvore 3

(Anacardium microsepalum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas

profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 37,2 cm, em 11/09/03 (DJ 254).

61

Assim, de acordo com os trabalhos citados anteriomente, quando poucas amostras de

temperatura de tronco estão disponíveis, deve-se buscar soluções que levem em

consideração o transporte de calor através dos troncos pois, em partes volumosas da

vegetação, a maioria das temperaturas internas permanece relativamente não-perturbada

pelas trocas de calor entre a vegetação e as redondezas e são atrasadas em fase com

relação às temperaturas mais externas.

Nesta seção reproduz-se a resolução apresentada por Meesters e Vugts (1996), com

determinadas modificações e adaptações relativas ao objetivo e à natureza do presente

trabalho, para o cálculo da TAE nos troncos a partir de medidas das temperaturas da

superfície e internas dos troncos, utilizando as séries de temperatura da árvore padrão

segundo a metodologia de Moore e Fisch (1986). Assim, das quatro árvores de espécies

dominantes na floresta da Estação ZF-2 instrumentadas durante o período de realização

da campanha experimental (Seção 3.5.1), a que mais se aproxima da árvore padrão é um

exemplar da espécie Chrysophylum sanguinolentum, sendo as séries de temperatura nela

medidas (nas profundidades de 0,5 e 3,0 cm), utilizadas para o cálculo da TAE nos

troncos a partir dos resultados obtidos nesta seção.

Considerando as propriedades térmicas dos troncos isotrópicas, homogêneas e

invariantes com a temperatura e que não há taxa de produção de calor, a ECC assume a

forma (Herrington, 1969):

trtrtr

trtr Tt

Tc 2∇=∂

∂ κρ (3.23)

sendo ρtr, ctr e Ttr definidos da mesma maneira que na Equação 3.15 e κtr representa a

condutividade térmica do tronco considerado. Especificando os troncos como corpos

cilíndricos circulares, deve-se escrever o laplaciano da Equação 3.23 em coordenadas

cilíndricas obtendo, assim:

62

∂

∂+

∂∂

+∂

∂+

∂∂

=∂

∂2

2

2

2

22

2 11zTT

rrT

rrT

tTc trtrtrtr

trtr

trtr θκρ (3.24)

Se existe um gradiente vertical de temperatura no tronco, então haverá um fluxo de

calor na direção axial. Porém, novamente a partir de séries de temperatura obtidas em

árvore de espécie dominante instrumentada na floresta do sítio experimental (Figura

3.5), foi observado que os gradientes verticais de temperatura nos troncos são pequenos

quando comparados aos gradientes radiais. Portanto, o termo ∂2Ttr/∂z2 pode ser

desprezado para fins práticos. Pode-se desconsiderar, também, o termo (1/r2)∂2Ttr/∂θ12

usando a justificativa apresentada na Seção 3.1.2, na qual se verificou a pequena

variação tangencial na temperatura dos troncos. Por conseguinte, após as simplificações

citadas, a ECC pode ser reescrita como:

∂

∂+

∂∂

=∂

∂r

Trr

Tt

T trtrtr 12

2

α (3.25)

na qual α é a difusividade térmica de tronco definida por:

trtr

tr

cρκα = (3.26)

Para a resolução do problema é necessário considerar as condições de contorno, isto é, a

densidade de fluxo superficial de calor e o ciclo diário de temperatura superficial do

tronco. A densidade de fluxo superficial de calor, DF, ocorre pela transferência de

energia entre o ar e o tronco através de uma “espessura infinitesimal” de ar, em função

da existência de uma diferença de temperatura entre os dois meios naturais, portanto:

[ ]),()( tRTtThr

TD trcRr

trtrF −=

∂∂

=→

κ (3.27)

63

na qual hc é a condutância superficial de calor de tronco, T(t) e Ttr(R,t) são,

respectivamente, as temperaturas do ar e da superfície do tronco.

FIGURA 3.5 - Perfis verticais de temperatura, de 2 em 2 h, medidos na árvore 2

(Chrysophylum sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas

profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm, em 16/09/03 (DJ 259).

64

Pelo princípio da conservação de energia, o fluxo superficial total de calor (Equação

3.2) deve ser igual à taxa de variação de energia armazenada no volume (Figura 3.6), ou

seja:

∫∫ =V

trtrtrS

F dVTcdtddAD ρ (3.28)

Chamando Etr = ctrTtr de energia armazenada por unidade de biomassa e considerando

que ρtr não varia com o tempo, a Equação 3.28 fica:

∫=V

trtrSF dV

dtdEAD ρ (3.29)

na qual AS é a área da superfície do tronco pelo qual flui o calor. Uma vez que as

grandezas ρtr e Etr não devem depender do volume, tem-se a partir da Equação 3.29 que:

dtdE

AVD tr

S

trF

ρ= (3.30)

Como V = πR2htr e AS = 2πRhtr, sendo R e htr, respectivamente, o raio e a altura do

tronco, obtém-se da Equação 3.30 que:

dtdERD trtr

F 2ρ

= (3.31)

O problema a resolver é determinar a energia armazenada por unidade de biomassa, Etr,

e calcular a TAE nos troncos, Str, através de:

dtdEmS tr

vtr = (3.32)

65

dA

DF

na qual mv é a massa da vegetação (em termos de troncos) por unidade de área

horizontal.

FIGURA 3.6 - Ilustração esquemática da densidade de fluxo superficial de calor sobre

uma área elementar de tronco.

O ciclo de temperatura superficial do tronco pode ser considerado, por uma

aproximação inicial, como uma onda cossenoidal de amplitude τ e freqüência angular

ω, ou seja:

tRtRTtr ωτ cos)(),( = (3.33)

A temperatura média trT não aparece na Equação 3.33 por simplicidade. A onda de

temperatura dada pela Equação 3.33 pode ser escrita na sua forma complexa, uma vez

que é matematicamente vantajoso tratar com séries temporais complexas, portanto:

ti

tr eRtRT ωτ )(),( = (3.34)

A parte real da solução complexa da pela Equação 3.34 iguala-se à solução dada pela

Equação 3.33. Assim, assume-se que a solução para Ttr(r,t) tem a forma:

( )rti

tr ertrT φωτ += )(),( (3.35)

66

na qual φr representa a diferença de fase da onda de temperatura dada pela Equação

3.35. Aplicando a solução dada pela Equação 3.35 na 3.25, obtém-se uma equação

diferencial para Ttr que envolve apenas a variável r, isto é:

0)()(1)(2

2

=−+ ridr

rdrdt

rd ταωττ (3.36)

Utilizando uma coordenada adimensional ϕ e raio adimensional ϕR , definidos por:

r2

1

=

αωϕ ; RR

21

=

αωϕ (3.37)

a Equação 3.36 torna-se adimensional, ficando-se com:

0)()(1)(2

2

=−+ ϕτϕϕτ

ϕϕτ i

dd

dtd (3.38)

A solução da Equação 3.38 com sua parte dependente do tempo, apresentada em

Carslaw e Jaeger (1959, p. 193), é:

[ ] ( )rtitr eibeiberBtT φωϕϕϕ ++= )()(),( 00 (3.39)

em que B é uma constante indeterminada resultante de integração, ber0 e bei0 são,

respectivamente, as funções tabeladas de Kelvin, real e complexa. Segue-se para o ciclo

de temperatura superficial do tronco dado pela Equação 3.34 que:

[ ] tiRRRtr eibeiberBtT ωϕϕϕ )()(),( 00 += (3.40)

Usando a Equação 3.40 na 3.27 combinada com a 3.26 obtém-se, para a densidade de

fluxo superficial de calor, o resultado:

67

tiRRtrtrF ebei

ddiber

ddBcD ωϕ

ϕϕ

ϕαωρ

+= )()()( 00

21

(3.41)

Admitindo que DF pode ser obtida de Etr pela multiplicação de ambas por um fator

complexo dependente do tempo eiω t, tem-se da Equação 3.31 que:

trtr

F ERiD2

ρω= (3.42)

Combinando a Equação 3.41 com o resultado dado pela Equação 3.42, obtém-se:

tiRR

R

trtr ebei

ddiber

ddB

icE ωϕ

ϕϕ

ϕϕ

+= )()(2

00 (3.43)

Segundo uma combinação de fórmulas e funções tabeladas em Abramowitz e Stegun

(1965, p. 380 e 432), pode-se expressar a soma das funções de Kelvin (ber0 + ibei0) e

sua derivada através de:

( )ϕδϕµϕϕ 0)()()( 000

ieibeiber =+ (3.44)

e

[ ] ( )ϕδπ

ϕµϕϕϕ

1)()()( 14

00ii

eeibeiberdd −

=+ (3.45)

nas quais µp e δp representam, respectivamente, a amplitude e a fase da função de Kelvin

de ordem p. Portanto, as Equações 3.40 e 3.43 podem ser reescritas como:

( )[ ]Rti

RRtr eBtT ϕδωϕµϕ 0)(),( 0+= (3.46)

e

68

( )

−+

=πϕδω

ϕµϕ

43

1

1

)(2 Rti

RR

trtr eBcE (3.47)

Pode-se obter a energia armazenada por unidade de biomassa através da combinação

das Equações 3.46 e 3.47 e de medidas das temperaturas da superfície de tronco,

portanto:

( ) ),()( tTceE Rtrtr

iRtr

R ϕϕβ ϕγ−= (3.48)

na qual β(ϕR) e γ (ϕR) são funções adimensionais especiais definidas como:

)()(2)(

0

1

R

R

RR ϕµ

ϕµϕ

ϕβ = (3.49)

e

πϕδϕδϕγ43)()()( 10 +−= RRR (3.50)

Como a solução válida para o problema está no domínio real, deve-se utilizar a parte

real da Equação 3.48, ou seja:

),()(sec)( tTcE RtrtrRRtr ϕϕγϕβ= (3.51)

Dividindo o tronco representativo da árvore padrão em l camadas com raios

característicos R1, R2, ..., Rl e massas por unidade de área topográfica (do conjunto

completo de troncos da floresta) m1, m2, ..., ml correspondentes, a energia armazenada

por unidade de biomassa, Etr, pode ser calculada por:

[ ]∑=

=l

iiRitrRiRii

v

trtr tTm

mcE

1),()(sec)( ϕϕγϕβ (3.52)

69

Finalmente, a TAE nos troncos, de acordo com as Equações 3.32 e 3.52 é dada por:

[ ]∑∑=

= =

∆∆

=3

1 1)(sec)()(

l

i

n

kRiRiiikitr

trtr mRT

tcS ϕγϕβ (3.53)

A energia armazenada por unidade de biomassa e, conseqüentemente, a TAE nos

troncos, pode também ser obtida de medidas de temperaturas internas de tronco.

Combinando as Equações 3.39 e 3.40 obtém-se a relação entre as temperaturas da

superfície e internas de tronco, ou seja:

( ) ( )[ ] ),()()(),( 00

0

0 tTetT triR

RtrrR ϕ

ϕµϕµ

ϕ φϕδϕδ −−= (3.54)

Substituindo a parte real da Equação 3.54 na 3.51 segue-se que:

),(),,(sec),( tTcE trtrrRRtr ϕφϕϕψϕϕλ= (3.55)

na qual λ(ϕ,ϕR) e ψ (ϕ,ϕR,φr) são funções adimensionais definidas como:

)()(2),(

0

1

ϕµϕµ

ϕϕϕλ R

RR = (3.56)

e

rRrR φπϕδϕδφϕϕψ ++−=43)()(),,( 10 (3.57)

Fazendo a mesma divisão de camadas citadas anteriormente e substituindo a Equação

3.55 na 3.32, a TAE nos troncos, a partir de medidas de temperaturas internas nestes, é

dada por:

[ ]∑∑=

= =

∆∆

=3

1 1),,(sec),()(

l

i

n

kriRiiRiiiikitr

trtr mrT

tcS φϕϕψϕϕλ (3.58)

70

3.1.5 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Ramos, nos Galhos e nas Folhas

A TAE nos ramos, Sr, para intervalos de tempo iguais a ∆t, escrita na forma diferencial

e em aproximações por diferenças finitas, é expressa, respectivamente por:

R

trrrr t

TcmS,2∂

∂= ( )∑

=

∆∆

=n

kktr

rrr T

tcmS

123 (3.59)

na qual mr é a massa (fresca) de ramos, por unidade de área topográfica, estimada para a

floresta do sítio, cr é o calor específico dos ramos e a série de temperatura é a obtida na

superfície do tronco (em R ou j = 3) da árvore padrão na segunda camada em que se

dividiu a floresta (9,0 m). A escolha desta série de temperatura para representar a

variação temporal da temperatura dos ramos, deve-se ao fato de estar,

aproximadamente, em fase com a série do ar e apresentar uma pequena suavização na

temperatura do ar, o que equivaleria à inércia térmica dos ramos (Moore e Fisch, 1986 e

McCaughey e Saxton, 1988).

Analogamente à Sr, para o cálculo da TAE nos galhos, Sg,pode-se utilizar:

3tTcmS ggg ∂

∂= ∑

=

∆∆

=n

kk

ggg T

tcm

S1

3 (3.60)

sendo mg e cg a massa, por unidade de área topográfica, e o calor específico dos galhos,

respectivamente, e a série de temperatura é a obtida para o ar na terceira camada em que

foi dividida a floresta (18,0 m). Diferentemente dos ramos, os galhos devem responder

mais rapidamente às variações de temperatura no ar e apresentam uma suavização

mínima nesta temperatura, justificando a escolha da série do ar na terceira camada.

Finalmente, a TAE nas folhas, Sf, considerando as mesmas condições apresentadas para

Sr e Sg, pode ser calculada através de:

71

4tTcmS fff ∂

∂= ∑

=

∆∆

=n

kk

fff T

tcm

S1

4 (3.61)

na qual mf e cf são, respectivamente, a biomassa aérea (kg m−2) e o calor específico das

folhas. A série de temperatura utilizada na Equação 3.61 é aquela medida para o ar na

quarta camada da floresta (22,0 m), uma vez que a temperatura das folhas é mais

próxima da temperatura do ar nesta camada.

3.1.6 - Taxa de Armazenamento de Energia na Liteira e em Outros Componentes

Nos trabalhos que tratam da TAE em florestas pesquisados, os termos referentes à liteira

(matéria orgânica morta) ou a outros componentes vivos de pequeno porte não foram

incluídos ou sequer mencionados. Provavelmente isto tenha ocorrido pela falta de dados

referentes à estimativa da biomassa destes componentes ou pela pequena significância

prática para o cálculo da TAE em determinados tipos de floresta. Porém, em florestas de

terra firme na Amazônia, os valores da biomassa de liteira fina (folhas e destroços finos

de madeira), de liteira grossa (troncos de árvores mortas em pé ou sobre a superfície do

solo e destroços grossos de madeira) e dos componentes vivos de pequeno porte (em sua

maioria palmáceas e cipós) podem apresentar-se significativos para a biomassa total

quando somados aos outros termos que a compõem. Conseqüentemente, para obter

resultados mais completos dever-se-ia incluir no cálculo da TAE total, S, os termos que

representam a TAE na liteira, Sl, e TAE nos outros componentes da vegetação, So. De

acordo com estimativas de Luizão e Schubart (1987), a biomassa da liteira fina

permanente nas partes intocadas da floresta da Estação ZF-2 é de, aproximadamente,

7,9 t ha−1. Já o estoque de liteira grossa chega a 30,0 t ha−1 (Summers, 1998 e Chambers

et al. 2000). No trabalho de Cummings et al. (2002), com campanhas experimentais

realizadas em 20 sítios na porção sul da Floresta Amazônica, a biomassa média dos

componentes vivos de pequeno porte foi estimada em torno de 22,0 t ha−1.

Uma vez que foi percebida a importância da liteira e dos outros componentes da

vegetação para um cálculo refinado da TAE total em florestas da Amazônia, estes foram

72

estimados, com algumas considerações, de maneira semelhante ao que foi feito para os

ramos, galhos e folhas. Assim, a TAE na liteira, Sl, pode ser obtida através de:

R

trgll t

TcmS,1∂

∂= ( )∑

=

∆∆

=n

kktr

gll T

tcm

S1

14 (3.62)

sendo ml a massa da liteira, por unidade de área topográfica, estimada para a floresta do

sítio, cg o calor específico dos galhos, usado como uma aproximação para o calor

específico dos componentes da liteira (fina e grossa), uma vez que não se dispõe de

medidas do conteúdo de umidade da mesma e a série de temperatura é a medida na

superfície do tronco (em R ou j = 4) da árvore padrão na camada inferior da floresta

(1,5 m). A escolha desta série de temperatura deve-se à maior representatividade da

liteira grossa que é constituída, em sua maior parte, de troncos de árvores mortas, cujas

respostas às variações de temperatura do ar não são imediatas e devem apresentar uma

suavização na onda de temperatura.

Semelhantemente à Sl, a TAE nos componentes de pequeno porte da vegetação, So, pode

ser estimado por:

1tTcmS foo ∂

∂= ∑

=

∆∆

=n

kk

foo T

tcm

S1

1 (3.63)

na qual mo é a massa dos componentes de pequeno porte, por unidade de área

topográfica, cf é o calor específico das folhas, escolhido para representar o calor

específico destes componentes, já que são constituídos, em sua maioria, de palmáceas

que, por sua vez, são compostas predominantemente de folhas. A série de temperatura

escolhida foi a do ar na camada inferior da floresta, pela mesma motivação apresentada

para as folhas.

73

3.2 - Obtenção da Massa Específica e das Propriedades Térmicas

Os procedimentos descritos na Seção anterior requereram a determinação da massa

específica (fresca), do calor específico, da condutividade térmica e da difusividade

térmica dos troncos das árvores instrumentadas na floresta da Estação ZF-2.

Para obter as massas específicas, coletaram-se amostras de tronco das quatro árvores

instrumentadas (Seção 3.5.1) e foram feitas determinações de seus valores, juntamente

com o conteúdo de umidade, em labortatório especializado da Coordenação de

Pesquisas em Produtos Florestais (CPPF) do Instituto Nacional de Pesquisas da

Amazônia (INPA). Com os resultados das análises das amostras (Apêndice A),

calcularam-se as massas e umidades específicas de cada uma das quatro espécies através

das seguintes relações:

ey

u

eey

try N

∑== 1

ρρ (3.64)

e

ey

u

eey

try N

qq

∑== 1 (3.65)

nas quais ρtry e qtry representam, respectivamente, a massa e umidade específicas de cada

espécie y, e ρey , qey e Ney são, respectivamente, a massa e umidade específicas da

amostra e e número de amostras da espécie y. Apenas a massa específica (fresca) do

tronco representativo que apresenta a média da floresta, foi calculada de maneira

diferente. Para tal, utilizaram-se o valor médio da massa específica seca, ρs0,

apresentado por Fearnside (1997) e Nogueira et al. (2003) para a Floresta Amazônica, e

o conteúdo de umidade, qtr0, apresentado por Higuchi et al. (1998) para a floresta da

Estação ZF-2; portanto:

74

0

00 1 tr

str q−

=ρ

ρ (3.66)

O calor específico (de madeira fresca) de cada espécie y, ctry, foi determinado em função

do calor específico da celulose, ccel, do conteúdo de umidade, qtry, e do calor específico

da água, cag, através da expressão (Moore e Fisch, 1986):

cq

cqcc

try

agtryceltry ∆+

+

+=

1 (3.67)

na qual ∆c é um fator de correção devido ao calor de umedecimento dos poros da

celulose seca e ccel foi obtida em função da temperatura média anual do ar da floresta da

Estação ZF-2, T , pela relação:

Tccel 85,41113 += (3.68)

A condutividade térmica de cada espécie y, foi calculada em função da massa específica

seca, ρsy, e do conteúdo de umidade, qtry, através da equação apresentada por Herrington

(1969) e adaptada por Moore e Fisch (1986) para a Floresta Amazônica, ou seja:

410]238)5,50,2([ −×++= trysytry qρκ (3.69)

Com relação à difusividade térmica de tronco, α, utilizou-se a Equação 3.26 para

calcular somente aquela correspondente ao tronco representativo, requerida pela

Equação 3.37, para o cálculo da TAE nos troncos através da solução analítica da ECC.

A condutância superficial de calor de tronco, hcy, de cada espécie y instrumentada na

floresta do sítio, foi calculada através da aplicação da Equação 3.27 e das séries de

temperatura medidas nas profundidades radiais de 0,5 e 3,0 cm, para a camada 2 (9,0

m). Porém, utilizando as temperaturas medidas nestas profundidades, obtém-se a

75

densidade de fluxo de calor que ocorre na profundidade radial de 1,75 cm. Assim, para

obter a condutância superficial de calor de forma mais correta, deve-se somar à

densidade de fluxo de calor calculada, a taxa de armazenamento de energia na espessura

de tronco que fica entre 1,75 cm e a superfície. Esta TAE na espessura de tronco, na

camada 2, para cada espécie y, é dada por:

[ ]∑=

−−∆

=n

kktrktr

trytrytry TTrR

tc

1222322 )()()(

ρσ (3.70)

em que R é o raio do tronco e r2 é o raio obtido pela média logarítmica dada pela

Equação 3.21 entre rp3 e rp2, que são os raios equivalentes às profundidades de 0,5 e 3,0

cm na camada 2. Portanto, a condutância superficial de calor, considerando a TAE na

espessura de tronco, σtry, é calculada pela expressão:

[ ]

[ ]∑

∑

=

=

−

+−−

= n

kktrk

try

n

kktrktr

pp

try

cy

TT

TTrr

h

1232

12223

223

)(

)()()(

σκ

(3.71)

3.3 - Sítio Experimental e Climatologia da Região

A efetivação dos objetivos deste trabalho, além das atividades normais a ele atinentes,

requereu um trabalho de campo que foi realizado entre julho e setembro de 2003

(estação seca), com a duração de dois meses. O local selecionado, para a realização

deste trabalho de campo e da coleta de dados, foi a Estação de Manejo Florestal ZF-2

(02°36’45” S e 60°12’40” O), localizada a noroeste da cidade de Manaus-AM, na

Amazônia Central (Figura 3.7).

76

FIGURA 3.7 - Imagem de Satélite LandSat 7 da Estação ZF-2, de coordenadas

02°36’45” S e 60°12’40” O.

FONTE: Oliveira et al. (2002).

O nome “ZF-2” foi dado à estação devido à existência da estrada ZF-2 dentro do

Distrito Agropecuário da Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA). A

estrada ZF-2 tem aproximadamente 50 km de extensão, até o Rio Cueiras, mas está

aberta somente até o km 35 (Figura 3.8). O lado esquerdo da estrada ZF-2, uma área de

aproximadamente 50 mil ha, foi reservado para órgãos públicos como o INPA, a

Universidade Federal do Amazonas (UFAM) e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente

e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA). O lado direito foi destinado à produção

agrícola, mas continua praticamente intacto (INPA, 2003). A Estação de Manejo

Florestal ZF-2 ocupa uma área de aproximadamente 18 mil ha e tem parcelas

submetidas à extração seletiva de madeira com impacto baixo ou moderado (Luizão,

1989). A base do projeto LBA (Figura 3.9) no sítio de pesquisa fica localizada no km 34

da estrada ZF-2 que, por sua vez, inicia-se à esquerda do km 50 da BR-174 (Manaus −

Boa Vista − Venezuela).

77

FIGURA 3.8 - Estrada ZF-2 localizada no Distrito Agropecuário da SUFRAMA a

noroeste da cidade de Manaus-AM.

FONTE: INPA (2003).

FIGURA 3.9 - Base do projeto LBA localizada no km 34 da estrada ZF-2.

78

Formalmente, a Estação ZF-2 faz parte da Estação Experimental de Silvicultura

Tropical (EEST) do INPA que, situada a 45 km ao norte da cidade de Manaus-AM,

possui 180 mil ha (Figura 3.10). A EEST, juntamente com a Reserva Ducke, é uma área

onde um grande número de estudos ecológicos, hidrológicos e climatológicos têm sido

realizados (INPA, 2003).

FIGURA 3.10 - Localização geográfica da Estação Experimental de Silvicultura

Tropical, a 45 km ao norte da cidade de Manaus-AM.

FONTE: INPA (2003).

79

O clima da região é do tipo “Am” na classificação de Köppen (Radam, 1978), com

temperatura média anual do ar em torno de 26°C (mínima 19°C e máxima 39°C). A

baixa variação de temperatura é conseqüência do vapor d’água sempre alto na

atmosfera: a umidade relativa do ar varia de 77 a 90% com média anual de 84%

(Leopoldo et al., 1987). A precipitação anual varia de 1400 a 2800 mm, com uma

estação chuvosa de dezembro a maio e uma estação seca de junho a novembro; os

meses mais chuvosos são março e abril (> 300 mm de precipitação) e os mais secos,

julho, agosto setembro (< 100 mm) (Luizão, 1989). A interceptação de chuva pela

floresta na ZF-2 é de 25,6% e a transpiração da floresta é de 48,5%, produzindo, então,

uma evapotranspiração de 74,1%, com média diária de 4,1 mm dia−1 (Leopoldo et al.,

1987). Quase não há evaporação do solo sob floresta intocada (Luizão, 1989).

3.4 - Características da Floresta do Sítio Experimental

A Estação de Manejo Florestal ZF-2 é predominantemente coberta por uma típica

floresta tropical úmida de terra firme da Amazônia, ou floresta densa tropical segundo a

classificação de Radam (1978). A paisagem vegetal é exuberante e homogênea (Figura

3.11), com grande número de árvores altas e finas (Figura 3.12), sendo que a altura de

mais da metade destas encontra-se entre 14 e 25 m, com emergentes ocasionais

estimadas em até 44 m. O dossel é uniforme e possui aspecto rugoso, com copas

globosas, próximas umas das outras, resultando em pouca passagem de luz para os

estratos inferiores (Figura 3.13) (Oliveira et al., 2002). Além da predominante floresta

tropical úmida de terra firme da Amazônia, outros tipos de vegetação, como florestas de

baixio, campinas e campinaranas, também ocorrem, em menores extensões, na Estação

ZF-2 (Guillaumet, 1987).

80

FIGURA 3.11 - Visão superior de um conjunto de copas de árvores que compõem a

floresta da Estação ZF-2.

FIGURA 3.12 - Árvores características do platô da floresta de terra firme da Estação

ZF-2.

FONTE: INPA (2003)

81

FIGURA 3.13 - Visão inferior do dossel de um conjunto de árvores típicas da floresta

da Estação ZF-2.

A maioria dos igarapés (ou riachos), que em certos locais formam planícies de alagação,

têm suas nascentes dentro da área da Estação ZF-2, constituindo-se, portanto, partes

integrantes essenciais do funcionamento da floresta (Figura 3.14) (Walker, 1987). Os

solos sob a vegetação florestal (resultados de análises da composição e umidade do solo

são apresentados no Apêndice A) são predominantemente do tipo Latossolo Amarelo de

textura argilosa, poroso e fortemente micro-agregado (Higuchi et al., 1985 e Oliveira et

al., 2002). A hidrologia do solo nos Latossolos Amarelos sofre fortes variações

sazonais, porém com pequenas mudanças no conteúdo de água do solo, devido à baixa

disponibilidade de água nos solos predominantes (Nortcliff e Thornes, 1981). Na

atmosfera, há uma correlação entre a temperatura e a umidade da camada de ar sobre a

floresta e a copa das árvores, o que reflete a distribuição mais uniforme da estrutura da

área foliar da floresta, como resultado de uma progressiva captura da radiação através

do dossel (Shuttleworth et al., 1985).

82

Por meio de um levantamento florestal realizado por Oliveira et al. (2002), foram

inventariadas todas as árvores com diâmetro na altura do peito (DAP) maior que 10 cm

em um hectare de floresta densa de terra firme, da Estação ZF-2, sobre o platô de

latossolo, em dois transectos de 500 x 10 m, orientados no sentido Leste-Oeste (ver

Apêndice B). Daí, foram encontrados 670 indivíduos distribuídos em 48 famílias, 133

gêneros e 245 espécies. Fabaceae, Sapotaceae e Lecythidaceae constituem as três

famílias com maior riqueza de espécies.

FIGURA 3.14 - Igarapé (riacho), característico da região Amazônica, encontrado na

floresta da Estação ZF-2.

As espécies mais representativas constituintes do estrato superior, com alturas em torno

de 34 m, foram Swartzia panacoco, Dinizia excelsa, Cariniana decandra e Eschweilera

micrantha. As espécies de árvores lenhosas mais freqüentes no sub-bosque foram

Eschweilera micrantha, Chrysophyllum sanguinolentum e Licania davillifolia. O estrato

83

médio apresentou-se menos denso que o sub-bosque, sendo dominado pelas espécies

Protium apiculatum, Eschweilera micrantha, Licania davillifolia e Oenocarpus bacaba.

Com relação às palmeiras, estas foram inexpressivas na composição florística da área,

contribuindo com apenas duas espécies com DAP ≥ 10 cm: Oenocarpus bacaba, com 4

indivíduos e Oenocarpus bataua, com apenas 1 exemplar. A ausência de outras

palmeiras de grande porte, tipicamente de florestas antrópicas, sugere que até o

momento, esse ambiente florestal não sofreu muita perturbação.

A partir dos dados completos do inventário florestal (Apêndice B) realizado no hectare

escolhido na floresta do sítio experimental (Oliveira, 2003), foram estimadas, por meio

de expressões publicadas na literatura, as dimensões espaciais e a distribuição da

biomassa da parte aérea das árvores.

3.4.1 - Estimativa das Dimensões Espaciais das Árvores

O DAP foi o primeiro parâmetro determinado para o conjunto completo de árvores,

obtido a partir das medidas dos perímetros, p1, realizadas a 1,5 m de altura (Oliveira et

al., 2002) e da relação simples:

π

1pdap = (3.72)

O valor médio de DAP obtido para os 670 indivíduos do conjunto foi 20,8 ± 14,5 cm.

Segundo Oliveira et al. (2002), 494 indivíduos apresentaram DAP ≤ 23,6 cm,

perfazendo 74% do total amostrado. Abarema mataybifolia, Leonia glycycarpa,

Swartzia reticulata e Aspidosperma oblongum, foram as únicas espécies a apresentarem

valores superiores a 90 cm de DAP. Além disso, a distribuição diamétrica dos

indivíduos amostrados apresentou uma curva exponencial negativa (Figura 3.15). Esse

comportamento exponencial é típico de muitas florestas da região e sugere que esse

ambiente florestal, até o momento, não sofreu nenhum tipo de perturbação mais severa,

o que também é confirmado pela alta diversidade de espécies na amostragem.

84

Diameter class (cm)

Num

ber o

f ind

ivid

uals

per

hec

tare

494

109

3913 6 5 3 1

0

34

68

102

136

170

204

238

272

306

340

374

408

442

476

510

<= 23,6 (23,6;37,7] (37,7;51,9] (51,9;66,0] (66,0;80,1] (80,1;94,2] (94,2;108,4] > 108,4

Núm

ero

de in

diví

duos

por

hec

tare

Classe de diâmetro (cm)

FIGURA 3.15 - Classes diamétricas (DAP ≥ 10 cm) dos 670 indivíduos amostrados no

hectare escolhido na floresta da Estação ZF-2.

FONTE: Oliveira et al. (2002).

Uma vez obtido o valor do DAP, calcula-se a área basal, AB, de cada indivíduo por:

4)( 2

apB

dA π= (3.73)

Somando-se os valores de área basal calculados para os 670 indivíduos obteve-se o

valor de 33,85 m2 para o conjunto.

Ainda, somente com o valor de DAP, calcularam-se as alturas das árvores, h, através

das expressões obtidas, para a Floresta Amazônica, por Cummings et al. (2002). Para

DAP < 20 cm:

85

)]100ln(7988,06387,0exp[ ×+= apdh (3.74)

e para DAP ≥ 20 cm:

)100ln(2823,135873,19 ×+−= apdh (3.75)

Daí, a altura de tronco, htr, é dada por:

656,0×= hhtr (3.76)

Os valores médios obtidos para a altura das árvores e altura de troncos foram,

respectivamente, 19,0 ± 6,6 m e 12,4 ± 4,3 m.

Com o objetivo de estimar a distribuição vertical de massa nos troncos da floresta do

sítio, requerida para o cálculo da TAE nos troncos através das Equações 3.53 e 3.58, foi

necessário calcular primeiramente o volume de tronco para cada camada i, considerada

como um tronco de cone:

ii

bi RRRRzV )(3

2221

21 ++

∆= π (3.77)

na qual Vbi, representa o volume do tronco b na camada i, de altura ∆zi, e R1 e R2 são,

respectivamente, os raios medidos nos níveis inferior e superior da camada i.

3.4.2 - Estimativa da Distribuição da Biomassa da Parte Aérea das Árvores

Para o cálculo da TAE nos troncos (analítico), nos ramos, nos galhos, nas folhas, na

liteira e em outros componentes, são necessários os valores de biomassa por unidade de

área topográfica obtidos a partir de relações empíricas, de valores publicados na

literatura e de expressões baseadas na geometria espacial.

86

Inicialmente, usando os valores de DAP, fizeram-se estimativas das massas (frescas)

totais, Mv, de cada indivíduo do conjunto por meio das expressões apresentadas por

Higuchi et al. (1998). Para DAP < 20 cm:

)]100ln(665,2754,1exp[ ×+−= apv dM (3.78)

e para DAP ≥ 20 cm:

)]100ln(170,2151,0exp[ ×+−= apv dM (3.79)

O resultado de biomassa (fresca) total obtido para o conjunto completo de 670

indivíduos do hectare foi 667,56 toneladas.

De acordo com os resultados obtidos pelas pesquisas de manejo florestal realizadas na

Estação ZF-2 por Higuchi e Carvalho Jr. (1994), a contribuição média de cada

componente à massa fresca total de uma árvore é: 65,6% de tronco; 17,8% de ramos;

14,6% de galhos e 2,0% de folhas. Ou seja, aproximadamente 66% é tronco e 34% é

copa. Com relação às concentrações de água, em cada componente da árvore, obteve-se:

39% no tronco; 39% nos ramos; 43% nos galhos e 52% nas folhas. Assim, em torno de

40% da massa fresca total é água e 60% é biomassa seca. Assim, através destes

resultados, foram calculadas as massas (frescas) dos troncos, Mtr, dos ramos, Mr, dos

galhos, Mg, e das folhas, Mf, usando as seguintes expressões:

656,0×= vtr MM , (3.80)

178,0×= vr MM , (3.81)

146,0×= vg MM , (3.82)

e 020,0×= vf MM (3.83)

Para a estimativa da distribuição vertical de massa nos troncos, primeiramente

calcularam-se as massas totais por tronco, Mtrb, e as massas de tronco por camada, Mbi,

utilizando os volumes totais, Vb, e os volumes por camada, Vbi, obtidos pela Equação

87

3.77 de cada um dos quatro troncos instrumentados na floresta do sítio e suas

respectivas massas específicas, através de:

trbbtrb VM ρ= (3.84)

e

trbbibi VM ρ= (3.85)

Por conseguinte, a massa de troncos por unidade de área topográfica em cada camada i,

mi, foi calculada por meio da expressão:

tr

btrb

bbi

i mM

Mm

=

∑

∑

=

=4

1

4

1 (3.86)

na qual mtr é a massa de troncos por unidade de área topográfica.

Conforme Higuchi et al. (1998), a floresta intacta, medida durante 15 anos, aumentou

sua biomassa fresca em 4,3 t ha −1 ano−1, o que representa uma absorção de 1,2 t C ha−1

ano−1. Segundo Luizão (1989), a produção de liteira fina situa-se dentro da faixa média

para florestas tropicais: a floresta sobre o platô na Estação ZF-2 produz 8,2 t ha−1 ano−1

de liteira fina de rápida decomposição. O estoque de liteira fina sobre o solo da floresta

intacta é de, aproximadamente, 7,9 t ha−1, ao passo que o estoque de liteira grossa foi

estimado em cerca de 30,0 t ha−1 (Summers, 1998 e Chambers et al. 2000).

3.4.3 - Distribuição Espacial das Árvores

Para obter a distribuição espacial das árvores e uma melhor caracterização fisionômica e

florística das micro-regiões, na floresta do sítio em que foram instalados os

equipamentos, realizou-se um novo levantamento florestal em que se mediram os

88

Árv Inst Transecto Extra

Escala

1 m2

perímetros e as distâncias entre as árvores com DAP ≥ 10 cm em áreas circulares de,

aproximadamente, 15 m de raio centradas em cada uma das quatro árvores previamente

selecionadas e instrumentadas. Algumas das árvores inventariadas não se encontravam

na área coberta pelos transectos ou não tinham sido classificadas pelo levantamento

realizado por Oliveira et al. (2002), sendo, então, identificadas e classificadas em

famílias e espécies. Das 130 árvores inventariadas (incluindo as quatro instrumentadas),

39 foram classificadas no entorno da primeira árvore instrumentada (Figura 3.16), 35 no

entorno da segunda (Figura 3.17), 22 no entorno da terceira (Figura 3.18) e 30 no

entorno da quarta (Figura 3.19). Desse total, 44 árvores não estavam incluídas no

inventário de Oliveira et al. (2002) sendo, então, apresentadas na Tabela 3.1 com sua

identificação, família, espécie, DAP, área basal e altura. O DAP e altura médios deste

subconjunto (22,6 ± 11,5 cm e 20,6 ± 5,9 m) comparam-se bem com os das 670 árvores

do hectare (20,8 ± 14,5 cm e 19,0 ± 6,6 m – Apêndice B).

FIGURA 3.16 - Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da primeira

árvore (Licania davillifolia) selecionada e instrumentada no hectare de

floresta do sítio experimental.

89


Escala

1 m2


Escala

1 m2

FIGURA 3.17 - Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da segunda

árvore (Chrysophylum sanguinolentum) selecionada e instrumentada

no hectare de floresta do sítio experimental.

FIGURA 3.18 - Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da terceira

árvore (Anacardium microsepalum) selecionada e instrumentada no

hectare de floresta do sítio experimental.

90


Escala

1 m2

FIGURA 3.19 - Distribuição espacial das árvores inventariadas no entorno da quarta

árvore (Eschweilera micrantha) selecionada e instrumentada no

hectare de floresta do sítio experimental.

TABELA 3.1 - Inventário das Árvores Identificadas na Floresta da Estação ZF-2, nos

Entornos das Árvores Instrumentadas.

Número

Família

Espécie

DAP

(cm)

Altura

(m)

Área Basal

(m2)

1.1 Lecythidaceae Eschweilera sp. 10,5 12,4 0,0087

1.2 Annonaceae Guatteria sp. 11,5 13,3 0,0104

1.3 Euphorbiaceae Sagotia brachysepala 15,3 16,7 0,0184

1.4 Sapotaceae Ecclinusa guianensis 10,0 11,9 0,0079

1.5 Fabaceae Dipteryx odorata 19,4 20,2 0,0296

1.6 Fabaceae Bocoa viridiflora 15,0 16,5 0,0177

1.7 Sapotaceae Ecclinusa guianensis 20,4 20,5 0,0327

1.8 Annonaceae Guatteria sp. 10,8 12,7 0,0092

1.9 Euphorbiaceae Mabea caudata 11,8 13,6 0,0109

1.10 Caesalpinioideae Eperua glabriflora 38,8 29,0 0,1182

1.11 Mimosoideae Parkia sp. 51,6 32,8 0,2091

(continua)

91

1.12 Euphorbiaceae Sagotia brachysepala 18,1 19,1 0,0257

2.1 Sapotaceae Pouteria sp. 15,6 17,0 0,0191

2.2 Sapotaceae Pouteria sp. 1 20,4 20,5 0,0327

2.3 Fabaceae Swartzia cuspidata 28,6 25,0 0,0642






2.9 Fabaceae Andira unifoliolata 35,7 27,9 0,1001

2.10 Violaceae Rinodera guianensis 17,8 18,9 0,0249

2.11 Nyctaginaceae Neea oppositifolia 24,5 22,9 0,0471



2.14 Mimosoideae Inga sp. 13,1 14,8 0,0135

3.1 Lecythidaceae Gustavia elliptica 16,6 17,9 0,0216

3.2 Lecythidaceae Eschweilera sp. 1 22,6 21,8 0,0401

3.3 Fabaceae Swartzia cuspidata 18,5 19,5 0,0269

3.4 Vochysiaceae Qualea sp. 43,0 30,4 0,1452

3.5 Euphorbiaceae Mabea caudata 15,9 17,3 0,0199

3.6 Fabaceae Swartzia reticulata 21,0 20,9 0,0346

3.7 Humiriaceae Sacoglotis guianensis 43,0 30,4 0,1452

3.8 Chrysobalanaceae Licania sp. 15,9 17,3 0,0199

4.1 Nyctaginaceae Neea oppositifolia 12,7 14,4 0,0127



4.4 Moraceae Maquira selerophylla 24,5 22,9 0,0471

4.5 Olacaceae Midquartia guianensis 25,1 23,2 0,0496

4.6 Apocynaceae Geissopermum argentum 55,1 33,7 0,2384

4.7 Sapindaceae Toulicia guianensis 22,6 21,8 0,0401

4.8 Ebenaceae Diospyros carbonaria 30,6 25,9 0,0735

4.9 Burseraceae Protium sp. 10,2 12,1 0,0082

4.10 Caesalpinioideae Macrolobium gracile 45,8 31,2 0,1647

Média 22,6 20,6 Total = 2,21

DP a 11,5 5,9

TABELA 3.1: Conclusão.

92

3.5 - Instrumentação e Medidas

Os dados necessários para o cálculo da TAE no ar, isto é, temperatura e umidade

específica do ar, foram obtidos através da estação automática montada na torre

micrometeorológica de 54 m (02°36’31” S e 60°12’31” O) mantida no sítio pelo projeto

LBA (Figura 3.20) e de três termo-higrômetros instalados numa árvore da floresta. Estes

termo-higrômetros, do tipo HMP-45C, foram instalados numa árvore da espécie

Eschweilera micrantha (02°36’34” S e 60°12’31” O) a uma distância de,

aproximadamente, 50 m da torre, e próxima de uma das árvores monitoradas, nas alturas

de 1,5; 9,0 e 18,0 m, com o intuito de correlacionar as medidas realizadas na floresta

com as da torre. A aquisição e armazenamento de dados foram realizados através de um

“datalloger”, modelo CR-10 (fabricado pela Campbell Scientific, EUA), sendo medidos

de minuto em minuto e tendo suas médias calculadas e armazenadas a cada 30 minutos

(da mesma maneira que o sistema da estação automática na torre). As variáveis

microclimáticas foram medidas com termo-higrômetros entre os dias 10/09 (DJ 253), e

14/09/03 (DJ 257). Portanto, para o cálculo da TAE no ar durante o período completo

de observação, compreendido entre 15/08 (DJ 227) e 18/09/03 (DJ 261), foram

utilizados os dados obtidos pela estação automática da torre corrigidos pelas correlações

obtidas com as medidas dos termo-higrômetros na floresta.

Como as medidas de umidade relativa do ar são realizadas pela torre

micrometeorológica em apenas um nível de altura, e para o cálculo da TAE no ar devido

às variações de umidade específica, Sq, são necessários dados em cinco níveis, optou-se

por um método alternativo. Através dos dados de temperatura e umidade relativa do ar

obtidos em três níveis de altura pelos termo-higrômetros instalados na árvore da

floresta, foram feitas regressões entre a umidade relativa, ur, e a temperatura do ar, T,

(Figuras 3.21, 3.22 e 3.23) a partir das quais obtiveram-se curvas ajustadas

representando polinômios de 4º grau.

93

FIGURA 3.20 - Torre micrometeorológica instalada na Estação de Manejo Florestal

ZF-2, Manaus-AM.

94

u r = 0,0186T 4 - 1,8882T 3 + 71,312T 2 - 1191,2T + 7528,4r 2 = 0,81

70

75

80

85

90

95

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Temperatura do Ar (°C)

Um

idad

e R

elat

iva

do A

r (%

)

u r = -0,0005T 4 + 0,082T 3 - 4,5401T 2 + 101,99T - 703,48r 2 = 0,94

50

60

70

80

90

100

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32


Um

idad

e R

elat

iva

do A

r (%

)

FIGURA 3.21 - Regressão entre a umidade relativa, ur, e a temperatura do ar, T,

medidas na altura de 1,5 m.



95

u r = -0,0038T 4 + 0,4363T 3 - 18,952T 2 + 359,92T - 2415,7r 2 = 0,96

40

50

60

70

80

90

100

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34


Um

idad

e R

elat

iva

do A

r (%

)



Para o cálculo da umidade relativa do ar nas camadas 1, 2 e 3 utilizaram-se suas

regressões quárticas com as temperaturas do ar medidas na torre para cada uma destas

camadas, respectivamente:

4,75282,1191312,718882,10186,0 12

13

14

11 +−+−= TTTTur (3.87)

48,70399,1015401,4082,00005,0 22

23

24

22 −+−+−= TTTTur (3.88)

7,241592,359952,184363,00038,0 32

33

34

33 −+−+−= TTTTur (3.89)

O cálculo da umidade relativa do ar nas camadas 4 e 5 foi realizado através das medidas

de temperatura do ar obtidas pela torre para estas camadas e das expressões que melhor

se ajustaram a cada camada, ou seja, Equações 3.88 e 3.89, respectivamente. No

Apêndice C são apresentados resultados do cálculo de ST com dados de temperatura do

96

ar e Sq com dados de umidade relativa do ar, obtidos no interior da floresta e na torre

micrometeorológica. Para Sq apresentam-se, também, resultados obtidos com os valores

calculados através das Equações 3.87, 3.88 e 3.89.

Para avaliar a TAE nos troncos, foram selecionadas três árvores de espécies dominantes

e representativas da floresta do sítio tendo, os seus troncos, sido instrumentados na face

norte com termopares (30 no total) inseridos nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m. Quatro

destes termopares, do tipo K (cromo-alumínio) e com 5 mm de diâmetro, foram

instalados no primeiro nível de altura (1,5 m) nas profundidades radiais de 0,5; 3,0; 10,0

cm e centro do tronco (com o valor dependente do DAP de cada tronco). No segundo

(9,0 m) e terceiro (18,0 m) níveis de altura, os termopares foram inseridos em 0,5; 3,0 e

10,0 cm de profundidade radial. Para a aquisição e armazenamento de dados foram

utilizados três “dataloggers”, modelo CR-10 (fabricados pela Campbell Scientific, um

nos EUA e dois na Inglaterra), realizando medidas de minuto em minuto e calculando as

médias para armazená-las a cada 10 minutos. O conjunto de dados foram obtidos pelos

termopares durante o ciclo completo de observação na floresta, ou seja, entre os dias

15/08 (DJ 227) e 18/09/03 (DJ 261).

3.5.1 - Árvores Instrumentadas

A escolha das árvores que foram instrumentadas, dentre as espécies dominantes, seguiu

a sistemática apresentada no Apêndice B. A primeira árvore (1) foi uma representante

da espécie Licania davillifolia, com DAP igual a 24,9 cm, ρtr1 = 1261 kg m−3 e

coordenadas geográficas 02°36’34” S e 60°12’28” O (Figura 3.24). Para a segunda

árvore (2), da espécie Chrysophylum sanguinolentum, obteve-se um DAP de 30,2 cm,

ρtr2 = 1264 kg m−3 e coordenadas 02°36’34” S e 60°12’29” O (Figura 3.25). A terceira

árvore (3) (02°36’35” S e 60°12’34” O), da espécie Anacardium microsepalum (Figura

3.26), foi escolhida devido ao valor de seu DAP: 74,5 cm (ρtr3 = 1105 kg m−3). De

acordo com o levantamento florestal de Oliveira et al. (2002), foram encontrados apenas

dois representantes desta espécie no hectare levantado; porém, estima-se que os dois

97

indivíduos sozinhos sejam responsáveis por 4% da TAE nos troncos neste hectare da

floresta do sítio.

FIGURA 3.24 - Instrumentos instalados na árvore 1 (Licania davillifolia) nas alturas de

1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 12,3 cm (a

última apenas em 1,5 m).

98

FIGURA 3.25 - Instrumentos instalados na face norte da árvore 2 (Chrysophylum

sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades

de 0,5; 3,0; 10,0 e 15,0 cm (a última apenas em 1,5 m).

99

FIGURA 3.26 - Instrumentos instalados na face norte da árvore 3 (Anacardium

microsepalum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades

de 0,5; 3,0; 10,0 e 37,2 cm (a última apenas em 1,5 m).

100

Com o objetivo de determinar a variação tangencial de temperatura nos troncos, mais

uma árvore da espécie (dominante) Eschweilera micrantha (02°36’34” S e 60°12’31”

O), de DAP igual a 31,2 cm, foi instrumentada na altura de 1,5 m, nas profundidades de

0,5; 3,0 e 10,0 cm, em conjuntos segundo os quadrantes cardeais (N, L, S, O) (Figura

3.27). Instalaram-se, também, quatro termopares na altura de 9,0 m, apenas na face

norte, nas profundidades radiais de 0,5; 3,0; 10,0 e 13,2 cm (centro), para correlacionar

suas medidas com as das outras três árvores instrumentadas na floresta do sítio. A

aquisição e armazenamento de dados foram realizados por um “datalloger”, modelo 21-

X (fabricado pela Campbell Scientific, EUA), sendo medidos de minuto em minuto e

tendo suas médias calculadas e armazenadas a cada 10 minutos. O conjunto de dados

obtidos pelos termopares instalados no tronco desta árvore, corresponde ao período

entre os dias 12/09 (DJ 255) e 18/09/03 (DJ 257).

Para a instalação dos termopares nas árvores (Figura 3.28), perfuraram-se os troncos

utilizando-se brocas, de 6 mm de diâmetro e de diferentes comprimentos, especialmente

confeccionadas na oficina de mecânica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

(INPE), e furadeiras portáteis com energia fornecida por baterias recarregáveis próprias.

Além da instalação dos termopares, em cada uma das árvores, foram medidos os

perímetros nos três níveis de altura e retiradas amostras de tronco em 1,5 m de altura

com comprimentos de 2,5 cm (árvores 1, 2 e 4) e 5,0 cm (árvore 3). Para a retirada

destas amostras utilizaram-se duas serras cilíndricas circulares, uma de 3,0 cm de

diâmetro e 3,5 cm de comprimento e outra de 2,0 cm de diâmetro e 6,0 cm de

comprimento, uma furadeira elétrica de alta potência acionada por um gerador elétrico

portátil (100 kg) movido à gasolina. Ao serem retiradas, as amostras de tronco foram

imediatamente armazenadas em embalagens plásticas hermeticamente lacradas, as quais

foram posteriormente levadas para análises em laboratório especializado do INPA.

Os demais dados instrumentais, como saldo de radiação, precipitação pluviométrica e

velocidade do vento, necessários para a análise dos resultados obtidos para a TAE na

floresta e outros, foram medidos por equipamentos instalados na torre

micrometeorológica do sítio experimental, cujos resultados foram disponibilizados pelo

101

Laboratório de Instrumentação Meteorológica (LIM), do Centro de Previsão de Tempo

e Estudos Climáticos (CPTEC) do INPE.

FIGURA 3.27 - Instrumentos instalados na árvore 4 (Eschweilera micrantha) nas

alturas de 1,5 m (em 0,5; 3,0 e 10,0 cm) nas faces N, L, S, O e 9,0 m

(em 0,5; 3,0; 10,0 e 13,2 cm) na face norte.

102

FIGURA 3.28 - Instrumentação das quatro árvores selecionadas no hectare de floresta

da Estação ZF-2 durante o início da campanha experimental, entre os

dias 22/07 (DJ 203) e 31/07/03 (DJ 212).

103

CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Todos os termos que compõem a TAE total, isto é, ST, Sq, Str, Sr, Sg, Sf, Sl e So, para o

hectare selecionado na floresta do sítio experimental localizado na Estação de Manejo

Florestal ZF-2, a noroeste de Manaus-AM, foram calculados para uma amostra de oito

dias dentre aqueles correspondentes às cinco semanas do ciclo completo de observação,

iniciado em 15/08 (DJ 227) e finalizado em 18/09/03 (DJ 261), durante a estação seca.

Apesar do trabalho de campo e da coleta de dados terem sido realizados durante o

período da estação seca na região da Amazônia Central (julho, agosto e setembro), na

qual ocorre em média uma precipitação pluviométrica acumulada menor que 100,0 mm

(Luizão, 1989), teve-se para os 35 dias de dados, um valor acumulado de 180,2 mm,

com 20 destes dias recebendo alguma quantidade de chuva. No que concerne à

quantidade e à freqüência de chuvas, no ano de 2003 verificou-se um comportamento

atípico para a região e período citados.

Considerando o comportamento das chuvas em 2003, escolheram-se oito dias com

diferentes características relacionadas às variáveis microclimáticas, ou seja, ao saldo de

radiação, à precipitação pluviométrica, à temperatura e à umidade relativa do ar e à

velocidade do vento. A Figura 4.1 apresenta a variação horária do saldo de radiação e da

precipitação pluviométrica na floresta do sítio para os oito dias selecionados. Nas

Figuras 4.2 e 4.3 são mostradas, respectivamente, a variação horária da temperatura e da

umidade relativa do ar e a variação horária da velocidade do vento, todas no interior da

floresta do sítio. Através das Figuras 4.1, 4.2 e 4.3, e das observações realizadas em

campo, é possível descrever os oito dias escolhidos em termos das variáveis

microclimáticas apresentadas nas figuras e da nebulosidade, como segue:

104

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

235 240 242 246 254 256 258 259

Dia Juliano

Sald

o de

Rad

iaçã

o (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)

Prec Rn

20

25

30

35

40

45

50

235 240 242 246 254 256 258 259

Dia Juliano

Tem

pera

tura

(°C

)

0

25

50

75

100U

mid

ade

Rel

ativ

a (%

)Temp_ar Umid_ar

FIGURA 4.1 - Variação horária do saldo de radiação e da precipitação pluviométrica na

floresta do sítio nos dias 23/08 (DJ 235), 28/08 (DJ 240), 30/08 (DJ

242), 03/09 (DJ 246), 11/09 (DJ 254), 13/09 (DJ 256), 15/09 (DJ 258) e

16/09/03 (DJ 259).

FIGURA 4.2 - Variação horária da temperatura e da umidade relativa do ar, na altura de

9,0 m, na floresta do sítio nos mesmos dias da Figura 4.1.

105

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

235 240 242 246 254 256 258 259

Dia Juliano

Vel

ocid

ade

(m s-1

)

FIGURA 4.3 - Variação horária da velocidade do vento, na altura de 9,0 m, na floresta

do sítio nos mesmos dias da Figura 4.1.

• DJ 235, 23/08/03, escolhido por apresentar o maior saldo diário de radiação (16,9

MJ m−2 dia−1) dos 35 cinco dias de observação e, conseqüentemente, a maior

temperatura e a menor umidade relativa do ar, além de pouca nebulosidade e

nenhuma chuva;

• DJ 240, 28/08/03, apresentou-se como um dia bastante perturbado: temperaturas

altas e baixas umidades relativas do ar, nebulosidade variável e chuvas rápidas

próximo do final da tarde, fenômeno muito freqüente durante a estação seca em

florestas da região Amazônica;

• DJ 242, 30/08/03, escolha que se justifica pela maior precipitação horária (29,0

mm) e acumulada num único dia (50,6 mm), e pela ocorrência desta no período

noturno, fenômeno que ocorreu poucas vezes durante o ciclo de observação.

106

• DJ 246, 03/09/03, em que houve a ocorrência de chuva durante o período da

manhã, sendo este o único dia, dentre os observados, que apresentou este

comportamento.

• DJ 254, 11/09/03, escolhido por apresentar nebulosidade variável durante todo o

ciclo diurno, sem a ocorrência de precipitação pluviométrica.

• DJ 256, 13/09/03, ao contrário do DJ 235, foi aquele que apresentou o menor

saldo diário de radiação (5,4 MJ m−2 dia−1), a menor temperatura e a maior

umidade relativa do ar, muita nebulosidade e a ocorrência de chuva no meio da

tarde.

• DJ 258, 15/09/03, é justificado pela baixa nebulosidade, pelo alto saldo diário de

radiação (14,8 MJ m−2 dia−1) e pela perturbação causada pela chuva na

temperatura e na umidade relativa do ar.

• DJ 259, 16/09/03, escolhido devido à ocorrência de chuvas rápidas por várias

vezes durante o período da tarde, sendo o segundo dia, daqueles monitorados, com

maior precipitação horária (24,8 mm); além disso, foram altos seus valores de

temperatura do ar.

4.1 - Taxa de Armazenamento de Energia no Ar

Utilizando a divisão por camadas, da interface solo-vegetação-atmosfera, descrita no

Capítulo 3, e considerando que a taxas de variação horária de temperatura e de umidade

específica do ar fossem representadas por uma medida pontual em cada uma das cinco

camadas (1,5; 9,0; 18,0; 22,0 e 27,0 m), calcularam-se os termos que compõem a TAE

no ar, isto é, ST, relacionado às mudanças na temperatura do ar e Sq, relacionado com as

variações de umidade específica do ar.

107

Para o cálculo de ST utilizou-se a Equação 3.11 com a massa específica do ar, ρa, igual a

1,2 kg m−3, o calor específico à pressão constante do ar, cp, igual a 1005 J kg−1 °C−1 e o

intervalo de tempo, ∆t, igual a 3600 s (1 hora), além dos valores definidos para cada

uma das cinco camadas: ∆z1 = 5 m; ∆z2 = 8 m; ∆z3 = 6 m; ∆z4 = 5m e ∆z5 = 6 m.

Antes da realização do cálculo de Sq, foi necessária a transformação dos valores de

umidade relativa para umidade específica do ar. Para tanto, utilizou-se a seguinte

expressão, adaptada de Reichardt (1996):

2100992,1)3,237(

269,17exp

)15,273(−×⋅

++

=i

i

i

rii T

TT

uq (4.1)

em que ur e T são, respectivamente, a umidade relativa e a temperatura do ar obtidas em

cada camada i. Utilizando os valores de q calculados e com o calor latente de

vaporização da água, L, igual a 2,44 MJ kg−1 e ρa e ∆t com os mesmos valores utilizados

para o cálculo de ST, obteve-se Sq através da Equação 3.14.

Os totais diários calculados para ST, Sq e S, juntamente com as relações ST / S e Sq / S,

assim como os valores do saldo de radiação, Rn, e da precipitação pluviométrica, P, são

apresentados na Tabela 4.1; a obtenção de S está descrita na Seção 4.5. Quando os totais

diários da TAE são considerados, verifica-se que os componentes da TAE no ar, ST e Sq,

acompanham a TAE total, S, em termos de sentido do fluxo de energia (positivo ou

negativo) e de magnitude (quando S aumenta, ST e Sq também aumentam); são

geralmente negativos em dias com chuva ou com alta nebulosidade, e contribuem em

proporções semelhantes para S: ST em 16,2 ± 2,9% e Sq em 16,8 ± 3,1%. O termo Sq é

em geral maior que ST; porém, em dias com nebulosidade prolongada e sem chuva, ST

passa a ser o termo dominante da TAE no ar, Sa, apresentando maiores contribuições

para a TAE total, S. Isto pode acontecer, também, em dias em que ocorrem chuvas

matutinas, pois com a superfície molhada, as variações de umidade específica do ar são

menos significativas para Sq, que as variações de temperatura do ar para ST.

108

TABELA 4.1 - Totais Diários dos Termos ST, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2

dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09,

13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data ST Sq S ST / S Sq / S Rn P

235 23/08/03 10 12 81 0,130 0,152 16,9 0,0

240 28/08/03 -111 -125 -661 0,168 0,190 11,6 16,6

242 30/08/03 -118 -125 -608 0,194 0,205 12,6 50,6

246 03/09/03 27 26 162 0,167 0,163 11,3 6,2

254 11/09/03 -87 -45 -427 0,204 0,106 9,0 0,0

256 13/09/03 -76 -88 -534 0,143 0,165 5,4 6,6

258 15/09/03 38 44 226 0,169 0,194 14,8 3,4

259 16/09/03 -24 -33 -192 0,122 0,171 12,3 27,0

Média 0,162 0,168

DP 0,029 0,031

Nas Tabelas 4.2 e 4.3 são apresentados, respectivamente, os valores diurnos e noturnos

calculados para ST, Sq e S, além das relações ST / S e Sq / S. Durante o ciclo diurno, os

termos ST e Sq continuam acompanhando o crescimento da magnitude de S, mas em

proporções diferentes: ST em 22,7 ± 7,0% e Sq em 17,2 ± 10,4%. Há, também, uma boa

concordância entre os sinais dos fluxos de ST, Sq e S, a não ser em dias com chuvas mais

intensas durante a tarde, quando S pode ser positivo, pois outros termos que o compõem

dependem de temperaturas que podem apresentar um certo atraso de fase com relação à

temperatura do ar, e os termos ST e Sq são negativos. No período noturno, ST e Sq, assim

como S, são negativos, pois o sentido do fluxo é mantido de forma para que haja

liberação de energia e não aconteçam variações bruscas na temperatura do ar mantendo-

se, assim, o equilíbrio energético do meio. Os maiores valores absolutos de ST e Sq

durante a noite ocorrem em dias com precipitação forte, da mesma maneira que

acontece com os valores diários para estes dias. Com relação às proporções, ST e Sq

representam, 17,4 ± 7,2% e 12,3 ± 4,7% de S, respectivamente.

109

TABELA 4.2 - Totais Diurnos dos Termos ST, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 241 32 938 0,257 0,035 18,8 0,0

240 28/08/03 -37 -39 -99 0,378 0,395 12,6 16,6

242 30/08/03 158 89 690 0,229 0,129 13,4 0,2

246 03/09/03 119 98 632 0,188 0,155 12,9 6,2

254 11/09/03 55 39 249 0,220 0,157 10,2 0,0

256 13/09/03 -42 -45 -205 0,204 0,219 6,4 6,6

258 15/09/03 159 125 776 0,205 0,161 16,3 3,4

259 16/09/03 -10 -10 76 -0,138 -0,125 13,7 27,0

Média 0,227 0,172

DP 0,070 0,104

TABELA 4.3 - Totais Noturnos dos Termos ST, Sq, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -231 -20 -857 0,269 0,023 -2,0 0,0

240 28/08/03 -74 -86 -562 0,131 0,153 -1,0 0,0

242 30/08/03 -276 -214 -1298 0,213 0,165 -0,7 0,2

246 03/09/03 -92 -72 -470 0,195 0,152 -1,6 50,4

254 11/09/03 -142 -84 -676 0,210 0,125 -1,2 0,0

256 13/09/03 -35 -43 -329 0,105 0,131 -1,0 0,0

258 15/09/03 -120 -81 -550 0,219 0,147 -1,5 0,0

259 16/09/03 -13 -23 -268 0,049 0,087 -1,4 0,0

Média 0,174 0,123

DP 0,072 0,047

110

O comportamento horário dos termos de armazenamento no ar, ST e Sq, é ilustrado para

os dias típicos 30/08 (DJ 242) e 16/09/03 (DJ 259) nas Tabelas 4.4 e 4.5,

respectivamente, e para o conjunto dos oito dias nas Figuras 4.4 a 4.11. O termo ST

apresenta um perfil horário em que, durante a noite, permanece com valores baixos e

geralmente negativos, alcançando seu valor máximo entre 8 e 10 h, com proporções

entre 30 e 40% de S, sendo 26 W m−2 a magnitude mais alta atingida. Entre 14 e 16 h

torna-se novamente negativo, chegando ao seu valor mínimo entre 17 e 19 h, em

proporções entre 20 e 50% de S e com magnitudes que não excedem, em valor absoluto,

−16 W m−2. Em dias com precipitação pluviométrica significativa, principalmente

durante a tarde ou à noite, ST alcança valores de até −67 W m−2, correspondendo entre

30 e 70% de S.

Similarmente a ST, o termo Sq permanece com valores próximos de zero e geralmente

negativos durante o período da noite, torna-se positivo entre 6 e 7 h, mas apresenta uma

característica mais variável que ST, com vários picos ao longo do dia, atingindo os

máximos e mínimos, para cada dia, em diferentes horários. Os máximos de Sq

correspondem entre 25 e 40% de S, atingindo valores de até 30 W m−2, enquanto que os

mínimos, para dias com saldo diário de radiação típico e sem chuva, chegam a −8 W

m−2, com valores oscilando entre 10 e 16% de S. Em dias com saldo diário de radiação

muito alto (≥ 15 MJ m−2 dia−1), ou com chuvas fortes, Sq pode atingir até −40 W m−2,

sendo em torno de 30 a 40% de S.

É interessante notar, a partir da Tabela 4.4, que às 4 h do dia 30/08/03 (DJ 242), os

sentidos dos fluxos de ST, Sq e S se inverteram durante o início de uma chuva rápida de

apenas 0,8 mm, porém com temperatura provavelmente mais alta que a do ar o

suficiente para fornecer energia ao meio.

111

TABELA 4.4 - Totais Horários dos Termos ST, Sq, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o

Dia 30/08/03.

DJ 242 Data 30/08/03

Hora ST Sq S ST / S Sq / S Rn P

1:00 -6,4 -5,7 -25,6 0,251 0,222 -43,6 0,0

2:00 -5,2 -5,6 -22,2 0,233 0,252 -40,3 0,0

3:00 -5,9 -6,9 -28,9 0,203 0,241 -35,7 0,0

4:00 2,5 3,1 6,6 0,378 0,465 -13,1 0,0

5:00 -2,7 -3,7 -16,2 0,165 0,226 -9,3 0,8

6:00 -2,1 -2,8 -12,8 0,163 0,216 -20,9 0,0

7:00 7,2 8,4 18,4 0,393 0,456 19,2 0,0

8:00 14,4 12,7 48,1 0,299 0,264 152,0 0,0

9:00 17,9 -1,0 44,6 0,402 -0,023 266,8 0,0

10:00 10,3 -1,4 34,3 0,299 -0,040 506,3 0,2

11:00 11,5 -4,9 45,0 0,256 -0,110 632,7 0,0

12:00 0,6 -0,3 5,9 0,099 -0,045 558,1 0,0

13:00 5,8 0,5 29,8 0,194 0,017 366,3 0,0

14:00 -3,9 -1,7 3,5 -1,111 -0,472 472,3 0,0

15:00 7,2 5,1 19,8 0,366 0,257 380,1 0,0

16:00 -17,8 1,0 -36,6 0,487 -0,026 291,8 0,0

17:00 1,9 -1,7 -4,9 -0,381 0,351 60,5 0,0

18:00 -11,3 8,2 -16,2 0,694 -0,502 10,2 0,0

19:00 -57,3 -37,3 -201,8 0,284 0,185 -26,4 19,8

20:00 0,6 -0,6 -24,3 -0,023 0,024 -3,0 29,0

21:00 -0,8 -0,4 -15,2 0,053 0,029 -2,1 0,8

22:00 0,5 0,2 -6,8 -0,080 -0,033 -2,5 0,0

23:00 0,2 0,4 -7,9 -0,026 -0,047 -2,8 0,0

24:00 -0,1 -0,2 -5,5 0,012 0,037 -4,3 0,0

112

TABELA 4.5 - Totais Horários dos Termos ST, Sq, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o

Dia 16/09/03.

DJ 259 Data 16/09/03

Hora ST Sq S ST / S Sq / S Rn P

1:00 -2,3 -2,8 -10,7 0,220 0,260 -38,6 0,0

2:00 -1,3 -1,6 -7,6 0,170 0,205 -36,5 0,0

3:00 -1,2 -1,7 -10,7 0,114 0,160 -35,3 0,0

4:00 1,5 2,1 2,5 0,596 0,817 -29,3 0,0

5:00 -0,7 -1,0 -5,5 0,131 0,185 -38,1 0,0

6:00 -1,1 -1,5 -7,4 0,152 0,201 -36,2 0,0

7:00 22,5 1,2 44,1 0,510 0,027 23,2 0,0

8:00 12,6 4,2 39,9 0,316 0,106 152,9 0,0

9:00 15,7 -1,4 52,8 0,296 -0,027 398,2 0,0

10:00 11,8 5,6 51,1 0,231 0,109 609,1 0,0

11:00 5,7 7,1 36,7 0,156 0,193 643,9 0,0

12:00 8,3 29,1 70,2 0,118 0,414 502,1 0,0

13:00 -3,8 -17,9 -18,8 0,201 0,949 587,9 0,0

14:00 -18,3 -22,5 -59,8 0,307 0,377 395,6 0,4

15:00 -13,6 9,8 -24,8 0,547 -0,394 391,4 0,2

16:00 -42,7 -15,8 -140,4 0,304 0,113 28,9 24,8

17:00 -0,9 -1,1 -24,3 0,037 0,046 38,0 1,6

18:00 -0,2 -0,8 -5,6 0,037 0,147 19,0 0,0

19:00 -0,7 -1,0 -12,6 0,054 0,081 -17,3 0,0

20:00 -1,4 -1,7 -13,4 0,106 0,123 -24,1 0,0

21:00 -3,8 -4,5 -20,2 0,189 0,224 -33,3 0,0

22:00 0,3 0,1 -6,1 -0,043 -0,015 -31,1 0,0

23:00 2,6 2,7 4,7 0,558 0,590 -29,4 0,0

24:00 4,6 4,3 12,3 0,375 0,351 -27,3 0,0

113

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)St Sq

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

St Sq

FIGURA 4.4 - Variação horária dos componentes da TAE no ar, ST e Sq, calculados para

a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva.

FIGURA 4.5 - Como na Figura 4.4, para o dia 28/08/03 (DJ 240) – dia com chuva de

16,6 mm entre 16 e 17 h.

114

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)St Sq

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

St Sq


49,6 mm entre 19 e 21 h.


6,2 mm entre 10 e 11 h.

115

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)St Sq

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

St Sq

FIGURA 4.8 - Como na Figura 4.4, para o dia 11/09/03 (DJ 254) – dia sem chuva.


6,6 mm entre 14 e 15 h.

116

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)St Sq

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

St Sq


3,4 mm às 16 h.


27,0 mm entre 14 e 17 h.

117

4.2 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Troncos

Obteve-se a TAE nos troncos, Str, considerando a divisão da interface solo-vegetação-

atmosfera em camadas apresentada na Seção 3.1 e que, nestas camadas (∆z1 = 5 m;

∆z2 = 8 m e ∆z3 = 6 m), as taxas de variação horárias das temperaturas de tronco fossem

representadas por medidas pontuais nas alturas de 1,5; 9,0; e 18,0 m em determinadas

profundidades.

O comportamento horário das temperaturas medidas na árvore 1, durante o dia 23/08

(DJ 235), e daquelas medidas na árvore 2, durante o dia 13/09/03 (DJ 256), é ilustrado,

respectivamente, nas Figuras 4.12 e 4.13. Observa-se que as amplitudes das séries de

temperatura aumentam do centro para a casca do tronco e das camadas mais baixas para

as mais altas na floresta, com a temperatura mais interna apresentando um atraso de fase

de até oito horas com relação à mais externa. É verificado também, que em dias claros e

quentes, como no DJ 235, ocorrem poucas perturbações nas séries de temperatura e

estas alcançam valores altos. No DJ 256, dia nublado e com chuva no meio da tarde, as

séries de temperatura apresentam pouca variação entre os máximos e mínimos

alcançados durante o dia, mas respondem quase que imediatamente, em todas as alturas

e profundidades, às variações na temperatura causadas pela ocorrência de precipitação.

Na Figura 4.14 são apresentadas as séries de temperatura medidas nas árvores 1, 2 e 3,

na altura de 9,0 m durante o dia 28/08/03 (DJ 240). Observa-se que não existem grandes

diferenças de amplitude e de perfil entre as séries de temperatura medidas em troncos de

árvores de diferentes espécies (e, conseqüentemente, diferentes propriedades térmicas),

dimensões espaciais e localizadas em diferentes micro-regiões da floresta. A maior

diferença entre as séries de temperatura medidas nas três árvores ocorre entre 12:30 e

13:10 h, quando a radiação penetra por entre a folhagem das árvores e o termopar

instalado na árvore 2, em 9,0 m e na profundidade de 0,5 cm, recebe alguma insolação

direta. Com relação às respostas à ocorrência de precipitação pluviométrica (às 16 h no

dia 28/08), percebe-se que as séries de temperatura nas três árvores apresentam

comportamento similar.

118

FIGURA 4.12 - Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia) nas

alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e

12,3 cm (a última apenas em 1,5 m), em 23/08/03 (DJ 235) – dia sem

chuva.

119

FIGURA 4.13 - Séries de temperatura medidas na árvore 2 (Chrysophylum

sanguinolentum) nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas

profundidades de 0,5; 3,0; 10,0 e 15,0 cm (a última apenas em

1,5 m), em 13/09/03 (DJ 256) – dia com chuva de 6,6 mm entre 14

e 15 h.

120

FIGURA 4.14 - Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia), árvore

2 (Chrysophylum sanguinolentum) e árvore 3 (Anacardium

microsepalum) na altura de 9,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e

10,0 cm, em 28/08/03 (DJ 240) – dia com chuva de 16,6 mm entre 16 e

17 h.

121

A Figura 4.15 ilustra o comportamento horário das temperaturas medidas na árvore 1,

durante o dia 30/08/03 (DJ 242), comparando as amplitudes das séries numa mesma

profundidade e em diferentes alturas.

FIGURA 4.15 - Séries de temperatura medidas na árvore 1 (Licania davillifolia) nas

alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m e nas profundidades de 0,5; 3,0 e 10,0 cm,

em 30/08/03 (DJ 242) – dia com chuva de 49,6 mm entre 19 e 21 h.

122

O cálculo da TAE nos troncos foi realizado através dos três métodos apresentados no

Capítulo 3 (Seções 3.1.2 e 3.1.4). O primeiro destes métodos, resultando Str(F), leva em

consideração todas as medidas de temperatura de tronco realizadas na floresta, em todas

as alturas e profundidades radiais, e em todas as árvores instrumentadas, além de utilizar

um tronco representativo que apresenta as características médias da floresta em termos

de dimensões (obtidas através do inventário florestal completo), massa específica

(obtida a partir de valores publicados na literatura) e calor específico (calculado). Então,

por este método, o termo Str é obtido pela Equação 3.20 calculando-se, inicialmente, o

fluxo superficial de calor nos troncos através da Equação 3.19 e considerando a área

topográfica do sítio igual a 1 ha. Os valores de massas específicas e de calores

específicos utilizados para este cálculo, de cada uma das espécies de árvore (1, 2 e 3) e

do tronco representativo foram (Apêndice A): ρtr1 = 1261 kg m−3 e ctr1 = 2395,8 J kg−1

°C−1 (Licania davillifolia); ρtr2 = 1264 kg m−3 e ctr2 = 2472,5 J kg−1 °C−1 (Chrysophylum

sanguinolentum); ρtr3 = 1105 kg m−3 e ctr3 = 2709,0 J kg−1 °C−1 (Anacardium

microsepalum); ρtr0 = 1131 kg m−3 e ctr0 = 2400,4 J kg−1 °C−1 (tronco representativo).

Com relação ao número de indivíduos para cada espécie, Ny, foram encontrados no

hectare selecionado (Oliveira et al., 2002), 11 representantes da espécie 1, 17 da espécie

2 e 2 da espécie 3. Para o tronco representativo foi utilizado o número restante de

indivíduos no hectare, ou seja, N0 = 640. Cada espécie de tronco teve seu fluxo total de

calor correspondente, Fyt, calculado utilizando-se as respectivas séries de temperatura

medidas em suas representantes, enquanto que para o tronco representativo foi utilizada

a série medida na árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum).

O segundo e o terceiro método utilizados para o cálculo de Str, resultando

respectivamente Str(Ts) e Str(Ti), são baseados na solução analítica da ECC (Meesters e

Vugts, 1996) e apresentados na Seção 3.1.4. Ambos utilizam a distribuição vertical de

massa nos troncos da floresta em cada camada i (i = 1, 2, 3), mi, a difusividade térmica

de tronco α, os raios médios, Ri, e o calor específico de tronco, ctr. A diferença básica

entre os métodos está nas séries de temperatura utilizadas como dados de entrada para o

cálculo, uma vez que um deles requer medidas de temperaturas de superfície, enquanto

o outro, de temperaturas internas do tronco de uma árvore padrão de modo semelhante a

123

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Str(F) Str(Ts) Str(Ti)

Moore e Fisch (1986). Assim, para o cálculo da TAE nos troncos a partir destes dois

métodos, foram utilizadas as Equações 3.53 e 3.58 considerando os valores obtidos para

a distribuição vertical de massa, m1 = 15,11 kg m−3, m2 = 18,35 kg m−3 e m3 = 10,33 kg

m−3 (Equações 3.84, 3.85 e 3.86); a difusividade térmica, α = 1,14 × 10−7 m2 s−1

(Equações 3.26 e 3.69); o calor específico do tronco representativo, ctr. = 2400,4 J kg−1

°C−1; e as séries de temperatura medidas nas profundidades de 0,5 (segundo método) e

3,0 cm (terceiro método), na árvore 2 (Chrysophylum sanguinolentum). Para os três

métodos, utilizou-se o intervalo de tempo ∆t igual a 3600 s (1 hora).

Alguns resultados obtidos pela aplicação de cada um dos três métodos podem ser

verificados através das Figuras 4.16 a 4.23, que apresentam as variações horárias de

Str(F), Str(Ts) e Str(Ts) para os oito dias selecionados, ou seja, 23/08 (DJ 235), 28/08 (DJ

240), 30/08 (DJ 242), 03/09 (DJ 246), 11/09 (DJ 254), 13/09 (DJ 256), 15/09 (DJ 258) e

16/09/03 (DJ 259).

FIGURA 4.16 - Variação horária da TAE nos troncos calculada pelos três métodos,

Str(F), Str(Ts) e Str(Ti), para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ

235) – dia sem chuva.

124

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Str(F) Str(Ts) Str(Ti)

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)



16,6 mm entre 16 e 17 h.


49,6 mm entre 19 e 21 h.

125

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2


-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)



6,2 mm entre 10 e 11 h.


126

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2


-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)



6,6 mm entre 14 e 15 h.


3,4 mm às 16 h.

127

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2



27,0 mm entre 14 e 17 h.

A TAE nos troncos calculada pelo método que utiliza as temperaturas de superfície de

tronco, Str(Ts), representa um perfil horário com a maior variabilidade temporal dos três

métodos, e em que são alcançados os maiores picos durante o dia, tanto de máximo

quanto de mínimo. Ao contrário de Str(Ts), a TAE calculada pelo método que utiliza as

temperaturas internas de tronco, Str(Ti), apresenta um perfil horário em que a

variabilidade temporal é a menor dos três métodos, com os menores picos durante o dia.

Além disso, em dias em que ocorrem variações rápidas na temperatura do ar devido a

mudanças na cobertura de nuvens ou por precipitação, Str(Ti) apresenta um atraso de

fase com relação à Str(Ts) e à TAE calculada através do método do “fluxo superficial

integrado”, Str(F). Portanto, os valores horários da TAE nos troncos calculada através da

solução analítica da ECC, dependem da profundidade de medida de temperatura de

tronco e da variabilidade temporal da temperatura do ar; porém, apresentam perfis com

comportamentos semelhantes. Nota-se pelas Figuras 4.16 a 4.23 que o perfil horário de

Str(F) aparece sempre como se fosse uma média entre Str(Ts) e Str(Ti). Possivelmente, isto

se deve ao fato de na obtenção de Str(F) utilizarem-se mais medidas de temperatura de

128

tronco, em diferentes espécies de árvores e em distintas micro-regiões da floresta, deste

modo melhor representando a variabilidade espacial das propriedades da floresta

(densidade de troncos, conteúdo de umidade, etc.) e das temperaturas no interior desta.

Os totais diários calculados para a TAE nos troncos através dos três métodos, Str(F),

Str(Ts) e Str(Ti), e a TAE total obtida por cada um dos métodos S(F), S(Ts) e S(Ti), além

do quociente Str(F) / S(F), são apresentados na Tabela 4.6. Quando os totais diários são

considerados, os três métodos apresentam resultados calculados para a TAE nos troncos

bastante próximos, sendo que, geralmente, Str(Ti) é termo que alcança os valores mais

altos em magnitude, enquanto que Str(Ts), os mais baixos em magnitude. Novamente,

como para o caso horário, Str(F) manteve-se com valores entre Str(Ts) e Str(Ti), para a

maioria dos dias considerados. De maneira semelhante ao que ocorre com os

componentes da TAE no ar, ST e Sq, a TAE nos troncos, Str, acompanha a TAE total, S,

em termos de magnitude e sentido de fluxo de energia, sendo negativo em dias com

precipitação acumulada acima de 15 mm ou com alta nebulosidade e contribuindo para

S com 35,2 ± 7,4%, durante os oito dias considerados.

TABELA 4.6 - Totais Diários dos Termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em kJ

m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08,

30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data Str(F) Str(Ts) Str(Ti) S(F) S(Ts) S(Ti) Str(F)/S(F) Rn P

235 23/08/03 33 21 42 81 69 90 0,409 16,9 0,0

240 28/08/03 -231 -244 -256 -661 -674 -686 0,350 11,6 16,6

242 30/08/03 -163 -195 -183 -608 -640 -628 0,268 12,6 50,6

246 03/09/03 44 25 59 162 143 177 0,272 11,3 6,2

254 11/09/03 -129 -119 -153 -427 -416 -451 0,302 9,0 0,0

256 13/09/03 -209 -195 -244 -534 -520 -569 0,392 5,4 6,6

258 15/09/03 77 72 88 226 222 237 0,340 14,8 3,4

259 16/09/03 -93 -102 -108 -192 -201 -208 0,485 12,3 27,0

Média 0,352

DP 0,074

129

Os valores diurnos e noturnos para Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti) e a relação

Str(F) / S(F), são apresentados nas Tabelas 4.7 e 4.8, respectivamente. Tanto no período

diurno, quanto no noturno, os três métodos para o cálculo da TAE nos troncos

continuam apresentando resultados semelhantes, com Str(Ts) e Str(Ti) alternando as

magnitudes mais altas e Str(F), geralmente, apresentando as magnitudes mais baixas.

Durante o ciclo diurno a TAE nos troncos, Str é geralmente positiva, apresentando valor

negativo apenas no dia 13/09/03 (DJ 256), assim como S, quando houve muita

nebulosidade ao longo do dia e chuva no meio da tarde. No período noturno Str é sempre

negativo e alcança grandes valores absolutos em noites com forte precipitação, da

mesma maneira que S para estes dias. As contribuições de Str para S, tanto no ciclo

diurno quanto no noturno, ficam em torno de 39,0%.

TABELA 4.7 - Totais Diurnos dos Termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em kJ

m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08,

30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 305 366 338 938 999 971 0,325 18,8 0,0

240 28/08/03 19 -10 41 -99 -128 -78 -0,195 12,6 16,6

242 30/08/03 210 252 230 690 732 710 0,304 13,4 0,2

246 03/09/03 208 217 246 632 641 670 0,329 12,9 6,2

254 11/09/03 69 86 82 249 266 261 0,278 10,2 0,0

256 13/09/03 -51 -53 -53 -205 -207 -206 0,249 6,4 6,6

258 15/09/03 229 244 261 776 791 808 0,295 16,3 3,4

259 16/09/03 87 52 117 76 41 106 1,145 13,7 27,0

Média 0,390

DP 0,308

Nas Tabelas 4.9 e 4.10 são apresentados os valores horários da TAE nos troncos

calculados por cada um dos três métodos, Str(F), Str(Ts) e Str(Ti) e da TAE total, S(F),

S(Ts), S(Ti), para os dias 03/09 (DJ 246) e 15/09/09 (DJ 258), respectivamente. As

comparações entre os valores horários de Str(F), Str(Ts) e Str(Ti) puderam ser feitas

130

através das Figuras 4.16 a 4.23 e comentadas em parte apropriada do texto. O

comportamento horário de Str é caracterizado, durante o período noturno, por valores

negativos e de pequena magnitude, tornando-se positivo entre 7 e 8 h, e aumentando de

magnitude até alcançar seu máximo entre 11 e 13 h, com proporções entre 40 e 60% de

S, chegando até 44 W m−2. Entre 14 e 16 h torna-se novamente negativo, sem horário

certo para atingir o seu valor mínimo, em proporções que podem chegar a mais de 100%

de S, porém apenas devido a Str e S apresentarem valores de pequena magnitude,

geralmente, próximos de zero. Nos horários em que ocorre precipitação, Str torna-se

negativo, podendo alcançar valores até −43 W m−2, correspondendo geralmente entre 40

e 70% de S.

TABELA 4.8 - Totais Noturnos dos Termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), em

kj m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08,

28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -272 -345 -296 -857 -931 -882 0,317 -2,0 0,0

240 28/08/03 -250 -235 -297 -562 -546 -608 0,446 -1,0 0,0

242 30/08/03 -373 -447 -413 -1298 -1372 -1338 0,287 -0,7 0,2

246 03/09/03 -164 -192 -187 -470 -498 -493 0,349 -1,6 50,4

254 11/09/03 -198 -205 -235 -676 -682 -712 0,293 -1,2 0,0

256 13/09/03 -158 -142 -191 -329 -313 -362 0,481 -1,0 0,0

258 15/09/03 -152 -172 -174 -550 -570 -571 0,277 -1,5 0,0

259 16/09/03 -180 -153 -225 -268 -241 -313 0,672 -1,4 0,0

Média 0,390

DP 0,136

Na análise dos componentes diários, diurno, noturno e horário da TAE nos troncos, Str,

foram considerados apenas os valores de Str(F), por este ter sido o termo usado para o

cálculo da TAE total, S, utilizada para a análise dos outros termos que a compõem.

131

TABELA 4.9 - Totais Horários dos Termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), Rn,

em W m−2, e P, em mm, para o Dia 03/09/03.

DJ 246 Data 03/09/03

Hora Str(F) Str(Ts) Str(Ti) S(F) S(Ts) S(Ti) Str(F)/S(F) Rn P

1:00 -2,4 -2,9 -2,3 -13,8 -14,3 -13,8 0,171 -21,2 0,0

2:00 -2,7 -3,1 -2,8 -9,8 -10,2 -10,0 0,270 -15,8 0,0

3:00 -3,3 -3,3 -3,9 -3,7 -3,8 -4,3 0,875 -23,0 0,0

4:00 -1,6 -1,4 -2,0 -9,1 -8,8 -9,4 0,180 -22,5 0,0

5:00 -2,8 -3,3 -2,8 -6,9 -7,4 -6,9 0,406 -24,0 0,0

6:00 -2,5 -2,3 -3,2 10,4 10,7 9,7 -0,244 -29,0 0,0

7:00 1,2 4,7 -0,6 39,5 43,0 37,7 0,031 28,6 0,0

8:00 11,4 21,2 7,9 69,9 79,8 66,4 0,163 273,4 0,0

9:00 13,6 20,5 12,8 41,3 48,2 40,5 0,329 400,3 0,0

10:00 -3,1 -14,3 5,9 -75,6 -86,7 -66,6 0,041 283,7 6,0

11:00 5,7 12,7 0,5 54,0 61,1 48,8 0,105 227,5 0,2

12:00 14,3 22,4 12,2 45,9 54,0 43,8 0,312 460,3 0,0

13:00 33,2 62,8 23,0 77,0 106,7 66,8 0,431 770,9 0,0

14:00 -2,8 -21,5 9,1 -9,4 -28,2 2,5 0,299 450,1 0,0

15:00 0,1 -10,3 6,4 3,6 -6,8 9,9 0,015 385,1 0,0

16:00 -0,3 -7,6 3,0 -8,2 -15,5 -4,9 0,037 245,8 0,0

17:00 -7,7 -17,5 -4,2 -45,6 -55,3 -42,1 0,170 57,3 0,0

18:00 -7,6 -13,0 -7,5 -16,8 -22,2 -16,7 0,451 -4,7 0,0

19:00 -6,0 -7,8 -7,4 -15,4 -17,1 -16,8 0,392 -48,9 0,0

20:00 -2,7 -3,3 -3,6 -5,8 -6,4 -6,7 0,460 -52,6 0,0

21:00 -6,1 -8,3 -6,4 -18,6 -20,8 -18,8 0,330 -53,7 0,0

22:00 -5,7 -7,3 -6,2 -28,9 -30,5 -29,4 0,199 -53,1 0,0

23:00 -6,1 -6,9 -6,8 -21,1 -21,9 -21,9 0,288 -53,5 0,0

24:00 -3,7 -3,8 -4,5 -7,9 -8,0 -8,6 0,471 -51,1 0,0

132

TABELA 4.10 - Totais Horários dos Termos Str(F), Str(Ts), Str(Ti), S(F), S(Ts), S(Ti), Rn,

em W m−2, e P, em mm, para o Dia 15/09/03.

DJ 258 Data 15/09/03

Hora Str(F) Str(Ts) Str(Ti) S(F) S(Ts) S(Ti) Str(F)/S(F) Rn P

1:00 -3,9 -4,6 -4,1 -20,6 -21,3 -20,8 0,190 -34,2 0,0

2:00 -3,9 -3,7 -4,8 -16,6 -16,5 -17,5 0,232 -32,1 0,0

3:00 -4,2 -4,9 -4,6 -7,8 -8,5 -8,2 0,540 -31,1 0,0

4:00 -3,9 -3,7 -4,6 -10,9 -10,7 -11,6 0,360 -32,0 0,0

5:00 -2,8 -1,6 -4,2 -7,1 -5,9 -8,4 0,400 -27,2 0,0

6:00 -2,6 -2,4 -2,9 -4,4 -4,2 -4,7 0,587 -17,9 0,0

7:00 -0,3 2,0 -1,6 17,5 19,8 16,1 -0,015 34,3 0,0

8:00 7,5 14,9 4,4 61,0 68,4 57,9 0,123 196,2 0,0

9:00 11,8 19,0 10,2 54,8 62,1 53,3 0,215 286,4 0,0

10:00 18,2 29,4 13,4 64,7 75,9 59,9 0,281 584,8 0,0

11:00 12,7 16,9 15,2 35,0 39,2 37,5 0,362 606,4 0,0

12:00 18,2 28,0 16,3 34,3 44,1 32,4 0,530 604,5 0,0

13:00 33,3 64,2 21,9 59,0 89,8 47,5 0,565 710,0 0,0

14:00 -9,3 -48,1 17,1 -33,8 -72,6 -7,3 0,275 666,8 0,0

15:00 -1,4 -10,1 0,8 -40,0 -48,7 -37,8 0,035 392,5 0,0

16:00 -24,5 -45,1 -18,9 -40,2 -60,8 -34,6 0,608 253,6 3,4

17:00 1,3 3,0 -2,3 31,3 33,0 27,7 0,042 190,6 0,0

18:00 -3,9 -6,4 -4,0 -28,1 -30,5 -28,2 0,138 14,0 0,0

19:00 -1,3 -2,2 -1,8 -6,6 -7,4 -7,0 0,203 -49,0 0,0

20:00 -5,3 -7,3 -5,4 -29,5 -31,6 -29,7 0,178 -39,9 0,0

21:00 -4,5 -6,0 -4,9 -2,4 -3,9 -2,8 1,852 -41,2 0,0

22:00 -2,9 -3,1 -3,5 -7,3 -7,6 -8,0 0,395 -39,8 0,0

23:00 -3,3 -4,0 -3,6 -19,5 -20,2 -19,8 0,171 -39,7 0,0

24:00 -3,6 -4,1 -3,9 -20,0 -20,5 -20,3 0,182 -42,6 0,0

133

4.2.1 - Condutância Superficial de Calor dos Troncos

O cálculo da condutância superficial de calor dos troncos das árvores 1, 2 e 3, foi

realizado utilizando as Equações 3.70 e 3.71 e as séries de temperaturas do ar e de

tronco medidas na altura de 9,0 m, e nas profundidades de 0,5 e 3,0 cm na face Norte

dos troncos. Para tal, os valores de condutividade térmica de cada um dos troncos das

árvores 1, 2 e 3, obtidos através da Equação 3.69, foram: κtr1 = 0,34 W m−1 °C−1

(Licania davillifolia); κtr2 = 0,34 W m−1 °C−1 (Chrysophylum sanguinolentum);

κtr3 = 0,25 W m−1 °C−1 (Anacardium microsepalum).

Na Tabela 4.11 são apresentados os valores médios diários das condutâncias superficiais

dos troncos das árvores 1, 2 e 3, hc1, hc2 e hc3. Os perfis horários destas condutâncias,

juntamente com a velocidade do vento, são apresentados nas Figuras 4.24 a 4.29,

durante os dias 23/08 (DJ 235) e 28/08 (DJ 240) para as árvores 1, 2 e 3, 13/09 (DJ 256)

e 15/09 (DJ 258) para a árvore 1, 30/08 (DJ 242) e 13/09 (DJ 256) para a árvore 2,

11/09 (DJ 254) e 16/09 (DJ 259) para a árvore 3.

TABELA 4.11 - Valores Médios Diários das Condutâncias Superficiais hc1, hc2 e hc3, em

Unidades de W m−2 °C−1, Calculados para os Dias 23/08, 28/08, 30/08,

03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data hc1 hc2 hc3

235 23/08/03 13,1 16,7 18,5

240 28/08/03 17,9 18,3 17,4

242 30/08/03 14,5 25,0 15,9

246 03/09/03 15,6 24,7 -0,3

254 11/09/03 8,2 11,6 18,8

256 13/09/03 20,1 15,2 20,1

258 15/09/03 16,1 -2,0 50,3

259 16/09/03 16,0 52,7 24,1

Média 15,2 20,3 20,6

DP 3,5 15,6 14,0

134

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100

Hora Local (DJ 235 e DJ 240)

Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Vel

ocid

ade

do V

ento

(m s

-1)

Cond1 Vento

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100


Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Vel

ocid

ade

do V

ento

(m s

-1)

Cond1 Vento

FIGURA 4.24 - Perfil horário da condutância superficial do tronco da árvore 1 e da

velocidade do vento na floresta do sítio, durante os dias 23/08 (DJ

235) e 28/08/03 (DJ 240).

FIGURA 4.25 - Como na Figura 4.24, durante os dias 13/09 (DJ 256) e 16/09/03 (DJ

258).

135

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100


Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Vel

ocid

ade

do V

ento

(m s

-1)

Cond2 Vento

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100


Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10V

eloc

idad

e do

Ven

to (m

s-1

)Cond2 Vento

FIGURA 4.26 - Como na Figura 4.24, para a árvore 2, durante os dias 23/08 (DJ 235) e

28/08/03 (DJ 240).


13/09/03 (DJ 256).

136

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100


Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Vel

ocid

ade

do V

ento

(m s

-1)

Cond3 Vento

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

100 500 900 1300 1700 2100 100 500 900 1300 1700 2100


Con

dutâ

ncia

(W m

-1 °C

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10V

eloc

idad

e do

Ven

to (m

s-1

)Cond3 Vento


28/08/03 (DJ 240).


16/09/03 (DJ 259).

137

A partir dos resultados obtidos, verifica-se que a condutância superficial de calor dos

troncos apresenta, em seu comportamento horário, picos durante as horas de transição,

ou seja, ao nascer e o pôr-do-sol, não responde imediatamente à ocorrência de

precipitação pluviométrica e tende a diminuir durante o ciclo diurno, quando são

alcançados maiores valores de velocidade do vento. Outros fatores que devem

influenciar a condutância superficial são: espécie, dimensões espaciais (DAP, altura) e

localização geográfica da árvore; interceptação de chuva pelo tronco e sua exposição ao

vento e à radiação; direção do vento.

4.3 - Taxa de Armazenamento de Energia nos Ramos, nos Galhos e nas Folhas

No que concerne ao cálculo da TAE nos ramos, nos galhos e nas folhas, considerando

estes componentes da vegetação concentrados na quarta camada (∆z4 = 5 m) em que se

dividiu a floresta, e que as variações de temperatura de cada um destes componentes

fossem representadas conforme especificado na Seção 3.1.5, obtiveram-se os termos Sr,

Sg e Sf, a partir das Equações 3.59, 3.60 e 3.61, respectivamente. Para este cálculo, foram

utilizados os seguintes valores de massa por unidade de área topográfica (Equações

3.81, 3.82 e 3.83) e de calor específico (Equação 3.67) para os ramos, galhos e folhas,

respectivamente: mr = 11,88 kg m−2 e cr = 2400,4 J kg−1 °C−1; mg = 9,75 kg m−2 e

cg = 2459,6 J kg−1 °C−1; mf = 1,34 kg m−2 e cf = 2581,6 J kg−1 °C−1. Assim como para o

cálculo de ST, Sq e Str, utilizou-se o intervalo de tempo ∆t igual a 3600 s.

Na Tabela 4.12 são representados os valores diários calculados para a TAE nos ramos,

Sr, a TAE nos galhos, Sg, a TAE nas folhas, Sf, a TAE total, S, e os quocientes, Sr / S,

Sg / S e Sf / S. Em totais diários, os termos Sr e Sg apresentam-se relativamente

representativos para a TAE total, S, contribuindo para esta, com 10,6 ± 3,2 e 13,8 ±

9,1%, respectivamente. Este não é o caso da TAE nas folhas, Sf, que contribui apenas

com 1,7 ± 1,1% para a TAE total, S. Somando as contribuições médias diárias dos três

termos, Sr, Sg e Sf, para S, obtém-se um total de, aproximadamente, 26%, o que mostra a

importância da inclusão destes termos no cálculo da TAE em florestas de grande porte,

138

tais como a Amazônica, uma vez que as TAEs no ar, Sa, e nos troncos, Str,

correspondem, em média, a 33 e 35% de S, respectivamente. Com relação às

magnitudes e aos sentidos do fluxo de energia, assim como os outros componentes da

TAE total (ST, Sq e Str), os termos Sr, Sg e Sf tendem a apresentar magnitudes maiores

quando S é maior e são negativos em dias com precipitação representativa ou

nebulosidade prolongada. Apenas a TAE nas folhas, Sf, apresenta valores negativos em

dias muito quentes e com pouca nebulosidade. Segundo Aston (1985), que mediu as

temperaturas da folhagem em seu trabalho experimental, em dias quentes e ensolarados,

as temperaturas das folhas seguem a irradiância e alcançam valores entre 5 e 6 °C acima

da temperatura do ar no meio dia. Portanto, em tais dias, as folhas tendem a liberar, em

proporções pequenas, mais energia do que absorvem.

TABELA 4.12 - Totais Diários dos Termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data Sr Sg Sf S Sr / S Sg / S Sf / S Rn P

235 23/08/03 8 4 0 81 0,102 0,047 -0,001 16,9 0,0

240 28/08/03 -78 -65 -10 -661 0,118 0,098 0,016 11,6 16,6

242 30/08/03 -63 -94 -13 -608 0,104 0,154 0,021 12,6 50,6

246 03/09/03 9 48 5 162 0,053 0,299 0,031 11,3 6,2

254 11/09/03 -38 -100 -13 -427 0,090 0,234 0,031 9,0 0,0

256 13/09/03 -62 -61 -8 -534 0,116 0,115 0,015 5,4 6,6

258 15/09/03 22 29 4 226 0,097 0,130 0,017 14,8 3,4

259 16/09/03 -32 6 0 -192 0,167 -0,029 -0,002 12,3 27,0

Média 0,106 0,138 0,017

DP 0,032 0,091 0,011

Os totais diurnos e noturnos calculados para Sr, Sg, Sf e S, juntamente com suas

respectivas relações, são apresentados nas Tabelas 4.13 e 4.14, respectivamente. No

período diurno, a representatividade dos termos Sg e Sf para a TAE total, S, aumenta para

17,1 ± 4,6 % e 2,5 ± 0,7 %, respectivamente, enquanto que o termo Sr permanece

139

apresentando a mesma contribuição para S, com 10,6 ± 5,0 %. Então, durante o dia, a

proporção de Sr + Sg + Sf na TAE total, S, é, em média, 30%, mostrando, assim, a

representatividade destes termos para o cálculo diurno também. No período noturno, Sg

continua sendo o termo que apresenta o maior valor médio de contribuição para S, com

12,8 ± 5,8%; porém, durante estas horas, Sr alcança sua maior proporção: 12,4 ± 2,7 %

de S. No total, os três termos, Sr, Sg e Sf, representam, em média, 27% da TAE total, S,

durante a noite.

TABELA 4.13 - Totais Diurnos dos Termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 117 159 23 938 0,125 0,169 0,025 18,8 0,0

240 28/08/03 -2 -28 -4 -99 0,017 0,283 0,041 12,6 16,6

242 30/08/03 76 98 15 690 0,111 0,143 0,021 13,4 0,2

246 03/09/03 66 93 13 632 0,105 0,147 0,021 12,9 6,2

254 11/09/03 26 38 5 249 0,105 0,154 0,022 10,2 0,0

256 13/09/03 -18 -33 -5 -205 0,088 0,159 0,022 6,4 6,6

258 15/09/03 74 131 17 776 0,095 0,169 0,022 16,3 3,4

259 16/09/03 15 -11 -2 76 0,199 -0,145 -0,024 13,7 27,0

Média 0,106 0,171 0,025

DP 0,050 0,046 0,007

O comportamento horário dos termos Sr, Sg, Sf para os dias 28/08 (DJ 240) e 13/09/03

(DJ 256) é apresentados nas Tabelas 4.15 e 4.16, respectivamente, e para o conjunto

completo nas Figuras 4.30 a 4.37. Quando são considerados os valores horários,

verifica-se que o comportamento dos três termos, Sr, Sg e Sf, é bastante semelhante:

permanecem com valores negativos e quase nulos durante a noite, tornam-se positivos

às 7 h, alcançam seus máximos, Sg e Sf entre 8 e 9 h e Sr entre 11 e 13 h, voltam a ser

negativos às 16 h e chegam aos valores mínimos entre 17 e 19 h. Os valores mais altos

140

observados para Sr, Sg e Sf foram, respectivamente, 22, 16 e 3 W m−2, enquanto que os

mais baixos foram, respectivamente, −10, −17 e −3 W m−2. Em dias com chuva, os

valores encontrados para Sr, Sg e Sf não ultrapassam, em valores numéricos,

respectivamente, −21, −45 e −7 W m−2.

TABELA 4.14 - Totais Noturnos dos Termos Sr, Sg, Sf, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ

m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09,

13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -109 -155 -23 -857 0,127 0,180 0,027 -2,0 0,0

240 28/08/03 -76 -36 -6 -562 0,135 0,065 0,011 -1,0 0,0

242 30/08/03 -140 -192 -28 -1298 0,108 0,148 0,021 -0,7 0,2

246 03/09/03 -58 -45 -8 -470 0,123 0,095 0,018 -1,6 50,4

254 11/09/03 -65 -138 -19 -676 0,096 0,204 0,027 -1,2 0,0

256 13/09/03 -44 -29 -3 -329 0,133 0,087 0,010 -1,0 0,0

258 15/09/03 -52 -101 -14 -550 0,094 0,184 0,025 -1,5 0,0

259 16/09/03 -47 17 2 -268 0,176 -0,062 -0,008 -1,4 0,0

Média 0,124 0,128 0,019

DP 0,027 0,058 0,008

TABELA 4.15 - Totais Horários dos Termos Sr, Sg, Sf, S, Rn, em W m−2, e P, em mm,

para o dia 28/08/03.

DJ 240 Data 28/08/03

Hora Sr Sg Sf S Sr / S Sg / S Sf / S Rn P

1:00 -1,2 -2,7 -0,4 -13,7 0,087 0,200 0,027 -27,0 0,0

2:00 -1,7 -3,3 -0,5 -21,3 0,078 0,156 0,023 -35,0 0,0

3:00 -3,2 -3,5 -0,5 -29,7 0,109 0,119 0,018 -34,7 0,0

4:00 -2,1 -2,1 -0,3 -21,2 0,101 0,097 0,014 -32,8 0,0

5:00 -2,1 -0,7 -0,2 -15,1 0,136 0,048 0,011 -31,5 0,0

6:00 -1,3 -0,1 0,0 -5,8 0,233 0,023 -0,002 -18,8 0,0

7:00 0,1 11,3 1,8 42,2 0,002 0,267 0,042 16,6 0,0

(continua)

141

8:00 4,8 8,2 1,3 49,3 0,096 0,166 0,027 202,3 0,0

9:00 4,0 11,5 1,7 46,7 0,085 0,247 0,036 330,1 0,0

10:00 6,6 9,1 1,3 44,3 0,148 0,205 0,029 577,8 0,0

11:00 8,8 2,3 0,2 41,2 0,214 0,057 0,006 715,9 0,0

12:00 -4,4 -2,9 -0,4 -27,4 0,162 0,107 0,015 199,9 0,0

13:00 9,3 3,3 0,6 36,8 0,252 0,089 0,015 467,5 0,0

14:00 -3,6 -8,1 -1,3 -17,0 0,209 0,477 0,077 421,2 0,0

15:00 1,3 1,9 0,4 10,8 0,124 0,178 0,035 394,4 0,0

16:00 -21,3 -44,6 -6,7 -224,8 0,095 0,199 0,030 156,9 13,4

17:00 -4,3 0,2 0,1 -17,5 0,245 -0,011 -0,008 14,5 3,2

18:00 -1,7 0,1 0,0 -12,0 0,139 -0,011 0,004 -0,9 0,0

19:00 -2,7 1,1 0,2 -9,4 0,286 -0,113 -0,018 -8,5 0,0

20:00 -1,7 -0,8 -0,1 -11,0 0,151 0,073 0,009 -11,5 0,0

21:00 -1,3 0,2 0,0 -7,9 0,171 -0,025 0,001 -15,9 0,0

22:00 -1,3 0,1 -0,1 -10,3 0,131 -0,013 0,013 -19,2 0,0

23:00 -1,0 -0,7 -0,1 -8,5 0,112 0,079 0,015 -22,1 0,0

24:00 -1,5 2,5 0,3 -2,2 0,682 -1,118 -0,144 -26,6 0,0

TABELA 4.16 - Totais Horários dos Termos Sr, Sg, Sf, S, Rn, em W m−2, e P, em mm,

para o Dia 13/09/03.

DJ 256 Data 13/09/03

Hora Sr Sg Sf S Sr / S Sg / S Sf / S Rn P

1:00 -2,0 -3,0 -0,5 -22,5 0,088 0,133 0,020 -33,4 0,0

2:00 -1,7 -0,8 0,0 -10,1 0,166 0,080 0,003 -31,4 0,0

3:00 -0,6 -1,6 -0,2 -8,1 0,069 0,198 0,026 -31,3 0,0

4:00 -2,3 -0,7 -0,2 -15,9 0,144 0,042 0,010 -34,5 0,0

5:00 -0,2 -1,5 0,0 -5,3 0,030 0,291 0,009 -28,1 0,0

6:00 -1,1 -0,5 -0,1 -6,9 0,161 0,077 0,017 -29,5 0,0

7:00 0,6 5,4 1,0 27,9 0,023 0,194 0,034 19,0 0,0

8:00 3,3 4,3 0,6 34,6 0,096 0,123 0,018 147,6 0,0

9:00 2,1 3,8 0,5 21,4 0,100 0,177 0,025 147,0 0,0

10:00 2,2 4,7 0,6 24,3 0,091 0,192 0,026 219,5 0,0

11:00 3,4 7,1 1,2 31,5 0,108 0,224 0,038 291,6 0,0

12:00 3,1 4,7 0,7 21,7 0,142 0,218 0,030 322,4 0,0

(continua)

TABELA 4.15 : Conclusão.

142

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sr Sg Sf

13:00 -2,2 -32,3 -5,0 -114,8 0,019 0,281 0,043 278,4 0,0

14:00 -15,1 -6,8 -1,0 -91,9 0,164 0,074 0,010 58,7 6,4

15:00 0,3 5,5 0,8 24,2 0,013 0,228 0,035 130,1 0,2

16:00 -0,6 -1,8 -0,1 -6,4 0,087 0,282 0,023 126,1 0,0

17:00 -1,3 -2,0 -0,3 -15,7 0,086 0,127 0,020 41,3 0,0

18:00 -1,0 -1,6 -0,3 -13,7 0,069 0,117 0,023 -3,5 0,0

19:00 -1,7 0,3 0,0 -9,2 0,181 -0,036 -0,002 -25,1 0,0

20:00 -0,9 -0,6 0,0 -5,7 0,153 0,105 0,005 -20,9 0,0

21:00 -0,8 2,1 0,2 0,8 -0,997 2,598 0,218 -14,2 0,0

22:00 -0,7 -0,4 -0,1 -4,7 0,152 0,085 0,012 -17,3 0,0

23:00 -1,0 -1,1 0,0 -5,5 0,173 0,194 0,005 -14,6 0,0

24:00 0,6 -0,1 0,0 1,5 0,369 -0,089 0,006 -3,8 0,0

FIGURA 4.30 - Variação horária dos componentes da TAE na copa, Sr, Sg e Sf,

calculados para a floresta do sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia

sem chuva.


143

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sr Sg Sf

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sr Sg Sf


16,6 mm entre 16 e 17 h.


49,6 mm entre 19 e 21 h.

144

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sr Sg Sf

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sr Sg Sf


6,2 mm entre 10 e 11 h.


145

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sr Sg Sf

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sr Sg Sf


6,6 mm entre 14 e 15 h.


3,4 mm às 16 h.

146

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sr Sg Sf


27,0 mm entre 14 e 17 h.

4.4 - Taxa de Armazenamento de Energia na Liteira e em Outros Componentes

Considerando a liteira e os componentes de pequeno porte da vegetação concentrados

na camada 1 (∆z1 = 5 m) da floresta, com as variações de temperatura representadas de

acordo com a Seção 3.1.6, calcularam-se as TAEs para estes componentes, isto é, Sl e So.

Para a realização deste cálculo, utilizaram-se as Equações 3.62 e 3.63, com os valores

de massa por unidade de área topográfica apresentados na literatura para a liteira

(Luizão, 1989), ml = 3,79 kg m−2, e para os outros componentes (Cummings et al.,

2002), mo = 2,20 kg m−2, os calores específicos dos galhos para a liteira, e das folhas

para os outros componentes, e o intervalo de tempo, ∆t, igual a 3600 s.

Os resultados do cálculo dos totais diários de Sl, So e S, juntamente com os quocientes

Sl / S e So / S, estão sumarizados na Tabela 4.17. Os totais diários dos termos Sl e So,

somados, representam, em média, 6% da TAE total, S, sendo individualmente mais

representativos apenas que a TAE nas folhas, Sf. Geralmente, a TAE na liteira, Sl,

147

apresenta valores totais diários maiores que a TAE em outros componentes, So; porém,

em dias muito quentes, So parece ser o termo dominante entre os dois.

TABELA 4.17 - Totais Diários dos Termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data Sl So S Sl / S So / S Rn P

235 23/08/03 2 11 81 0,030 0,131 16,9 0,0

240 28/08/03 -22 -18 -661 0,034 0,028 11,6 16,6

242 30/08/03 -17 -15 -608 0,029 0,024 12,6 50,6

246 03/09/03 2 1 162 0,010 0,006 11,3 6,2

254 11/09/03 -9 -5 -427 0,021 0,012 9,0 0,0

256 13/09/03 -19 -11 -534 0,035 0,021 5,4 6,6

258 15/09/03 7 5 226 0,032 0,020 14,8 3,4

259 16/09/03 -9 -7 -192 0,047 0,037 12,3 27,0

Média 0,030 0,035

DP 0,011 0,040

Nas Tabelas 4.18 e 4.19 são apresentados os valores dos totais diurnos e noturnos,

respectivamente, calculados para os termos Sl, So e S, além de suas relações Sl / S e

So / S. Tanto no período diurno quanto no noturno, os padrões de comportamento dos

termos Sl e So assemelham-se àqueles apresentados durante o ciclo diário, ou seja,

contribuem, juntos, em torno de 6% para a TAE total, S, com Sl sendo, em geral, o

termo que apresenta os maiores valores, enquanto So aparece como o termo dominante

durante os dias mais quentes.

O comportamento horário dos termos Sl e So, é ilustrado para os dias 23/08 (DJ 235) e

11/09 (DJ 254) nas Tabelas 4.20 e 4.21, respectivamente, e nas Figuras 4.38 a 4.45. Em

termos horários, os componentes Sl e So apresentam, a maior parte do dia, valores muito

baixos e sempre próximos de zero, sendo negativos durante o período noturno e após as

16 h, com valores máximos de Sl chegando a 2,5 W m−2 e de So alcançando 4,0 W m−2.

148

Geralmente o termo So torna-se positivo e alcança seu valor máximo uma hora antes de

Sl. Em dias com nebulosidade intensa e prolongada, e sem ocorrência de chuvas, os

valores horários de Sl e So não ultrapassam, na maior parte do dia, 1,0 W m−2. Nos horas

de chuva, os valores máximos, em valor absoluto, alcançados pelos termos Sl e So foram,

respectivamente, 5,7 e 9,5 W m−2.

TABELA 4.18 - Totais Diurnos dos Termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 26 35 938 0,027 0,037 18,8 0,0

240 28/08/03 -3 -5 -99 0,026 0,054 12,6 16,6

242 30/08/03 20 24 690 0,029 0,034 13,4 0,2

246 03/09/03 18 16 632 0,029 0,025 12,9 6,2

254 11/09/03 7 8 249 0,029 0,034 10,2 0,0

256 13/09/03 -6 -6 -205 0,029 0,029 6,4 6,6

258 15/09/03 22 20 776 0,028 0,025 16,3 3,4

259 16/09/03 6 1 76 0,075 0,014 13,7 27,0

Média 0,034 0,032

DP 0,016 0,012

TABELA 4.19 - Totais Noturnos dos Termos Sl, So, S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -23 -24 -857 0,027 0,028 -2,0 0,0

240 28/08/03 -20 -13 -562 0,035 0,023 -1,0 0,0

242 30/08/03 -37 -38 -1298 0,029 0,030 -0,7 0,2

246 03/09/03 -16 -15 -470 0,035 0,032 -1,6 50,4

254 11/09/03 -16 -14 -676 0,024 0,020 -1,2 0,0

256 13/09/03 -13 -5 -329 0,038 0,015 -1,0 0,0

(continua)

149

258 15/09/03 -15 -15 -550 0,027 0,028 -1,5 0,0

259 16/09/03 -15 -8 -268 0,055 0,031 -1,4 0,0

Média 0,034 0,026

DP 0,010 0,006

TABELA 4.20 - Totais Horários dos Termos Sl, So, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para

o Dia 23/08/03.

DJ 235 Data 23/08/03

Hora Sl So S Sl / S So / S Rn P

1:00 -0,3 -0,4 -18,8 0,014 0,019 -22,5 0,0

2:00 -0,6 -0,6 -22,2 0,026 0,027 -38,7 0,0

3:00 -0,4 -0,8 -25,1 0,014 0,033 -36,1 0,0

4:00 -0,9 -0,9 -31,6 0,028 0,029 -46,0 0,0

5:00 -0,5 -0,4 -18,9 0,027 0,021 -43,7 0,0

6:00 -0,4 -0,2 -3,3 0,124 0,047 -42,7 0,0

7:00 -0,2 0,9 40,2 -0,005 0,022 2,3 0,0

8:00 1,0 2,8 59,8 0,016 0,047 182,0 0,0

9:00 1,9 3,9 67,7 0,028 0,057 396,0 0,0

10:00 1,9 3,3 86,5 0,022 0,038 581,9 0,0

11:00 2,0 2,4 92,3 0,022 0,026 733,0 0,0

12:00 1,5 0,8 115,7 0,013 0,007 777,3 0,0

13:00 1,4 1,4 54,1 0,026 0,026 820,9 0,0

14:00 -0,2 -1,1 -21,1 0,007 0,052 729,8 0,0

15:00 -0,8 -1,4 -85,6 0,009 0,016 490,9 0,0

16:00 -0,2 -0,4 -13,6 0,011 0,033 322,7 0,0

17:00 -0,9 -1,1 -49,6 0,018 0,021 161,1 0,0

18:00 -0,4 -1,7 -85,8 0,005 0,020 32,7 0,0

19:00 -0,5 -2,5 -35,6 0,015 0,070 -54,5 0,0

20:00 -0,8 -1,9 -24,3 0,031 0,077 -53,3 0,0

21:00 -0,7 1,4 -14,3 0,051 -0,095 -52,5 0,0

22:00 -0,6 0,4 -14,7 0,039 -0,027 -50,7 0,0

23:00 -0,4 -0,7 -16,4 0,025 0,045 -50,1 0,0

24:00 -0,5 -0,2 -13,1 0,036 0,013 -49,6 0,0


150

TABELA 4.21 - Totais Horários dos Termos Sl, So, S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para

o Dia 11/09/03.

DJ 254 Data 11/09/03

Hora Sl So S Sl / S So / S Rn P

1:00 -0.6 -0.5 -20.5 0.029 0.024 -54,8 0,0

2:00 -0.5 -0.3 -41.4 0.013 0.007 -50,0 0,0

3:00 -0.2 0.1 -7.5 0.024 -0.017 -34,8 0,0

4:00 0.1 0.5 0.2 0.590 2.443 -8,9 0,0

5:00 0.1 0.1 -1.2 -0.088 -0.081 -7,2 0,0

6:00 -0.2 0.0 -4.5 0.040 0.004 -5,3 0,0

7:00 0.1 0.4 15.6 0.007 0.028 35,1 0,0

8:00 0.3 0.7 16.8 0.017 0.039 103,8 0,0

9:00 0.1 0.8 22.2 0.006 0.038 141,5 0,0

10:00 0.6 0.5 10.6 0.054 0.046 359,6 0,0

11:00 0.1 1.0 15.5 0.008 0.062 219,0 0,0

12:00 0.9 0.5 15.9 0.059 0.032 433,4 0,0

13:00 0.5 0.5 16.3 0.033 0.031 312,7 0,0

14:00 0.2 0.0 1.7 0.119 -0.009 422,5 0,0

15:00 0.3 0.6 8.9 0.035 0.069 367,6 0,0

16:00 -0.3 -0.9 -9.4 0.036 0.091 272,5 0,0

17:00 -0.4 -0.7 -13.1 0.028 0.052 119,6 0,0

18:00 -0.5 -1.1 -31.8 0.016 0.035 35,2 0,0

19:00 -0.8 -1.5 -33.2 0.025 0.044 -35,8 0,0

20:00 -0.7 -0.9 -24.6 0.029 0.035 -36,0 0,0

21:00 -0.3 0.1 -1.8 0.146 -0.080 -12,8 0,0

22:00 -0.3 -0.6 -19.6 0.016 0.033 -18,4 0,0

23:00 -0.7 -0.8 -22.4 0.030 0.035 -34,1 0,0

24:00 -0.4 -0.1 -11.2 0.039 0.013 -35,6 0,0

151

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sl So

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sl So

FIGURA 4.38 - Variação horária dos componentes Sl e So, calculados para a floresta do

sítio para o dia 23/08/03 (DJ 235) – dia sem chuva.


16,6 mm entre 16 e 17 h.

152

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sl So

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sl So


49,6 mm entre 19 e 21 h.


6,2 mm entre 10 e 11 h.

153

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sl So

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sl So



6,6 mm entre 10 e 11 h.

154

-8

-6

-4

-2

0

2

4

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

Hora Local (259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Sl So

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Sl So


3,4 mm às 16 h.


27,0 mm entre 14 e 17 h.

155

4.5 - Taxa de Armazenamento Total de Energia

De acordo com o que foi especificado na Seção 2.3, a TAE total na floresta é obtida

através da soma dos seus dois componentes (Equação 2.3), ou seja, a TAE no ar, Sa, e a

TAE na biomassa, Sb, subdivididas, respectivamente, nos termos ST e Sq (Equação 2.4), e

Str, Sr, Sg, Sf, e Sl (Equação 2.5).

Os valores diários da TAE total, S, do saldo de radiação, Rn, e da precipitação

pluviométrica, P, obtidos durante os oito dias selecionados para o hectare da floresta

Amazônica da Estação ZF-2, assim como o quociente S / Rn e seus valores em

percentual, são mostrados na Tabela 4.22. Quando se consideram as variações diárias, a

TAE total, S, é geralmente menor, em valor absoluto, que 0,6 MJ m−2 dia−1 e

corresponde a 3,8 ± 3,2% do saldo de radiação, Rn. Em dias quentes e claros com pouca

ou nenhuma chuva, S apresenta valores muito baixos, iguais 1,3 ± 0,5% de Rn. A

importância da TAE total, S, aumenta em dias quentes com nebulosidade variável e com

chuva, ou em dias com alta nebulosidade sem chuva, correspondendo a 5,1 ± 0,5% do

saldo de radiação, Rn. A maior significância do armazenamento de energia na floresta,

acontece em dias com alta nebulosidade e com a ocorrência de chuvas, quando a TAE

total, S, alcança valores de até 10% do saldo de radiação, Rn.

Os totais diurnos e noturnos da TAE total, S, do saldo de radiação, Rn, e da precipitação

pluviométrica, P, são apresentados, respectivamente, nas Tabelas 4.23 e 4.24. Durante o

ciclo diurno, o termo S é caracterizado por magnitudes geralmente positivas e com

valores de até 0,9 MJ m−2 dia−1 representando 3,3 ± 1,9% de Rn. No período noturno, a

TAE total, S, é sempre negativa e, em dias sem a ocorrência de precipitação noturna,

alcança valores de até 0,9 MJ m−2 dia−1 em termos absolutos, da mesma maneira que

acontece durante o período diurno. Porém, a representatividade de S à noite é bem maior

que durante o dia, correspondendo a 56,1 ± 50,3% do saldo de radiação, Rn. É

importante observar que em dias em que há ocorrência de chuvas no período noturno,

como em 30/08/03 (DJ 242), a TAE total, S, pode exceder o saldo de radiação, Rn,

156

sendo, nestas horas, uma fonte de energia essencial para o equilíbrio energético do

meio.

TABELA 4.22 - Totais Diários dos Termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para os

Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data S Rn S / Rn % P

235 23/08/03 0,1 16,9 0,005 0,5 0,0

240 28/08/03 -0,7 11,6 -0,057 5,7 16,6

242 30/08/03 -0,6 12,6 -0,048 4,8 50,6

246 03/09/03 0,2 11,3 0,014 1,4 6,2

254 11/09/03 -0,4 9,0 -0,048 4,8 0,0

256 13/09/03 -0,5 5,4 -0,099 9,9 6,6

258 15/09/03 0,2 14,8 0,015 1,5 3,4

259 16/09/03 -0,2 12,3 -0,016 1,6 27,0

Média 3,8

DP 3,2

TABELA 4.23 - Totais Diurnos dos Termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para

os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 0,9 18,8 0,050 5,0 0,0

240 28/08/03 -0,1 12,6 -0,008 0,8 16,6

242 30/08/03 0,7 13,4 0,052 5,2 0,2

246 03/09/03 0,6 12,9 0,049 4,9 6,2

254 11/09/03 0,2 10,2 0,024 2,4 0,0

256 13/09/03 -0,2 6,4 -0,032 3,2 6,6

258 15/09/03 0,8 16,3 0,047 4,7 3,4

259 16/09/03 0,1 13,6 0,006 0,6 27,0

Média 3,3

DP 1,9

157

TABELA 4.24 - Totais Noturnos dos Termos S, Rn, em MJ m−2 dia−1, e P, em mm, para

os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -0,9 -1,9 0,441 44,1 0,0

240 28/08/03 -0,6 -1,0 0,551 55,1 0,0

242 30/08/03 -1,3 -0,7 1,767 176,7 50,4

246 03/09/03 -0,5 -1,6 0,291 29,1 6,0

254 11/09/03 -0,7 -1,2 0,562 56,2 0,0

256 13/09/03 -0,3 -1,0 0,322 32,2 0,0

258 15/09/03 -0,5 -1,5 0,358 35,8 0,0

259 16/09/03 -0,3 -1,4 0,198 19,8 0,0

Média 56,1

DP 50,3

O comportamento horário dos termos S, Rn e P é ilustrado nas Tabelas 4.25 e 4.26 para

os dias 30/08 (DJ 242) e 15/09/03 (DJ 258), respectivamente, e nas Figuras 4.46 a 4.53

para cada um dos oito dias selecionados, enquanto a Figura 4.54 mostra conjuntamente

todos eles. O perfil horário do termo S é uma combinação de seus três principais

componentes, isto é, ST, Sq e Str, com valores negativos antes do nascer-do-sol,

geralmente entre 7 e 36 W m−2 e correspondendo a 72,7 ± 132,8% de Rn. Torna-se

positivo às 7 h, tendo um valor máximo, nesta hora, de 50 W m−2, com a razão S / Rn

normalmente excedendo 1,0, e alcança o seu valor máximo diário na maioria das vezes

entre 8 e 10 h, influenciado pelo termo ST, e em outras vezes entre 11 e 12 h,

correspondendo às variações nas temperaturas de tronco devido ao termo Str, com

magnitudes de até 87 W m−2 e proporções entre 10 e 30% de Rn. Tipicamente, às 16 h,

volta a apresentar valores negativos, atingindo o seu mínimo diário sem horário

determinado, alcançando valores de até −57 W m−2 e com uma grande variação entre 10

e 90% de Rn. Durante o pôr-do-sol, a TAE total, S, volta a exceder os valores do saldo

de radiação, Rn, chegando a representar até 400% de Rn, porém apenas devido ao fato de

Rn estar mudando o sentido do seu fluxo e apresentar valores próximos de zero. Os

mínimos extremos alcançados por S acontecem em horas de chuva, quando este pode

158

apresentar valores de −225 W m−2 correspondendo, nestas horas, a 236,7 ± 299,7% de

Rn. Por sinal, nestas circunstâncias, estes fortes impulsos negativos também são

constatados com o fluxo de calor no solo (Alvalá et al., 2002). Os valores fortemente

negativos de S durante chuvas rápidas sobre a floresta, que são muito comuns durante a

estação seca na região Amazônica, indicam a importância da TAE total para a liberação

de parte da energia utilizada na evaporação da água interceptada pela folhagem das

árvores da floresta (Figuras 4.55 e 4.56), uma vez que a taxa de evapotranspiração, LE,

supera o saldo de radiação, Rn, sob estas condições (Moore e Fisch, 1986).

TABELA 4.25 - Totais Horários dos Termos S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o Dia

30/08/03.

DJ 242 Data 30/08/03

Hora S Rn S / Rn % P

1:00 -25,6 -43,6 0,589 58,9 0,0

2:00 -22,2 -40,3 0,551 55,1 0,0

3:00 -28,9 -35,7 0,809 80,9 0,0

4:00 6,6 -13,1 -0,506 50,6 0,0

5:00 -16,2 -9,3 1,748 174,8 0,8

6:00 -12,8 -20,9 0,611 61,1 0,0

7:00 18,4 19,2 0,957 95,7 0,0

8:00 48,1 152,0 0,316 31,6 0,0

9:00 44,6 266,8 0,167 16,7 0,0

10:00 34,3 506,3 0,068 6,8 0,2

11:00 45,0 632,7 0,071 7,1 0,0

12:00 5,9 558,1 0,010 1,0 0,0

13:00 29,8 366,3 0,081 8,1 0,0

14:00 3,5 472,3 0,007 0,7 0,0

15:00 19,8 380,1 0,052 5,2 0,0

16:00 -36,6 291,8 -0,125 12,5 0,0

17:00 -4,9 60,5 -0,082 8,2 0,0

18:00 -16,2 10,2 -1,598 159,8 0,0

19:00 -201,8 -26,4 7,641 764,1 19,8

(continua)

159

20:00 -24,3 -3,0 8,066 806,6 29,0

21:00 -15,2 -2,1 7,289 728,9 0,8

22:00 -6,8 -2,5 2,719 271,9 0,0

23:00 -7,9 -2,8 2,780 278,0 0,0

24:00 -5,5 -4,3 1,265 126,5 0,0

TABELA 4.26 - Totais Horários dos Termos S, Rn, em W m−2, e P, em mm, para o Dia

15/08/03.

DJ 258 Data 15/09/03

Hora S Rn S / Rn % P

1:00 -20,6 -34,2 0,601 60,1 0,0

2:00 -16,6 -32,1 0,517 51,7 0,0

3:00 -7,8 -31,1 0,252 25,2 0,0

4:00 -10,9 -32,0 0,341 34,1 0,0

5:00 -7,1 -27,2 0,260 26,0 0,0

6:00 -4,4 -17,9 0,249 24,9 0,0

7:00 17,5 34,3 0,510 51,0 0,0

8:00 61,0 196,2 0,311 31,1 0,0

9:00 54,8 286,4 0,192 19,2 0,0

10:00 64,7 584,8 0,111 11,1 0,0

11:00 35,0 606,4 0,058 5,8 0,0

12:00 34,3 604,5 0,057 5,7 0,0

13:00 59,0 710,0 0,083 8,3 0,0

14:00 -33,8 666,8 -0,051 5,1 0,0

15:00 -40,0 392,5 -0,102 10,2 0,0

16:00 -40,2 253,6 -0,159 15,9 3,4

17:00 31,3 190,6 0,164 16,4 0,0

18:00 -28,1 14,0 -1,999 199,9 0,0

19:00 -6,6 -49,0 0,134 13,4 0,0

20:00 -29,5 -39,9 0,739 73,9 0,0

21:00 -2,4 -41,2 0,059 5,9 0,0

22:00 -7,3 -39,8 0,183 18,3 0,0

23:00 -19,5 -39,7 0,491 49,1 0,0

24:00 -20,0 -42,6 0,470 47,0 0,0


160

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

FIGURA 4.46 - Variação horária do saldo de radiação, Rn, da TAE total, S, e da

precipitação pluviométrica na floresta do sítio no dia 23/08/03 (DJ

235).

FIGURA 4.47 - Como na Figura 4.46, no dia 28/08/03 (DJ 240).

161

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S



162

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S



163

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S



164

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

235 240 242 246 254 256 258 259

Dia Juliano

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (

mm

h-1

)

Prec Rn S

FIGURA 4.54 - Como na Figura 4.46, nos dias 23/08 (DJ 235), 28/08 (DJ 240), 30/08

(DJ 242), 03/09 (DJ 246), 11/09 (DJ 254), 13/09 (DJ 256), 15/09 (DJ

258) e 16/09/03 (DJ 259).

As Figuras 4.57 a 4.64 mostram aditivamente, para cada um dos oito dias selecionados,

a partição da TAE total na floresta em seus componentes: a) na liteira somada à nos

componentes de pequeno porte, Sl + So, b) nos troncos, + Str, c) nos ramos, + Sr, d) nos

galhos, + Sg, e) nas folhas, + Sf, e finalmente, no ar, isto é, f) + ST e g) + Sq. Através das

diferenças entre as áreas sob curvas sucessivas (p. ex. Sl + So e + Str) verifica-se a

importância de cada componente para a TAE total durante o dia. Assim, observa-se que

os termos da TAE no ar, ST e Sq, tendem a deslocar os valores máximos de S para as

primeiras horas da manhã. Além disso, os termos que seguem as variações da

temperatura do ar, ou seja, So, Sg, Sf e ST, contribuem para um aumento nos valores totais

diurnos de S e caem a zero antes dos termos que seguem as variações de temperatura

dos troncos, isto é, Sl, Str e Sr. Em dias quentes, com Rn ≥ 14,0 MJ m−2 dia−1, o termo Sq

impõe, ao longo do dia, picos positivos e negativos no perfil horário da TAE total.

165

FIGURA 4.55 - Evaporação da floresta logo após a ocorrência de uma chuva rápida,

fenômeno comum durante a estação seca na região Amazônica.

FIGURA 4.56 - Como na Figura 4.55.

166

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 235)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)

Prec Sl+So +Str +Sr +Sg +Sf +St +Sq

-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 240)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)


FIGURA 4.57 - Variação horária da partição da TAE total, S, e da precipitação

pluviométrica na floresta do sítio durante o dia 23/08/03 (DJ 235).

FIGURA 4.58 - Como na Figura 4.57, durante o dia 28/08/03 (DJ 240).

167

-210

-180

-150

-120

-90

-60

-30

0

30

60

90

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 242)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)


-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 246)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)




168

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)


-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)




169

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 258)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)


-150

-120

-90

-60

-30

0

30

60

90

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 259)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

0

5

10

15

20

25

30

35

Prec

ipita

ção

Pluv

iom

étri

ca (m

m h

-1)




170

Com o objetivo de testar a expressão empírica obtida por Moore e Fisch (1986) para

floresta Amazônica de terra firme e comparar os resultados obtidos através desta

expressão com os do presente trabalho, aplicou-se a Equação 2.8 utilizando os dados de

temperatura e umidade específica do ar adquiridos na floresta da Estação ZF-2. Assim,

calculou-se a TAE total na floresta, S(M&F), testando-se o uso das séries de

temperatura e de umidade específica do ar e de temperatura do ar adiantada em uma

hora, adquiridas em cada uma das cinco alturas em que foram medidas na floresta (1,5;

9,0; 18,0; 22,0 e 27,0 m). Porém, diferentemente do que foi proposto por Moore e Fisch

(1986), que utilizaram as séries de temperatura e umidade específica do ar medidas no

nível mais alto da floresta (44,0 m), os resultados mais próximos aos obtidos no

presente trabalho, através da aplicação da Equação 2.8, ocorreram com a utilização das

séries medidas na altura de 1,5 m.

Nas Tabelas 4.27, 4.28 e 4.29, para os oito dias selecionados, são apresentados,

respectivamente, os valores diários, diurnos e noturnos de S(M&F), calculados através

da expressão empírica obtida por Moore e Fisch (1986) (Equação 2.8) e das séries de

temperatura e umidade específica do ar e de temperatura do ar adiantada em uma hora,

medidas em 1,5 m na floresta da Estação ZF-2, e de S, calculados através do método

desenvolvido neste trabalho. Em todos os três casos (diário, diurno e noturno) os

sentidos dos fluxos de energia concordam; porém, em termos de magnitude, não

apresentam um comportamento similar, pois há dias em que S(M&F) apresenta valores

altos enquanto que S apresenta valores baixos e vice-versa, principalmente em termos

diários, o que explica o grande desvio padrão (DP). Assim, há uma equivalência de

101,5 ± 99,6% entre os resultados diários, 90,2 ± 57,0% em termos diurnos e 69,3 ±

18,8% entre os resultados noturnos.

171

TABELA 4.27 - Totais Diários dos Termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ m−2


13/09, 15/09 e 16/09/03.

DJ Data S(M&F) S S(M&F) / S Rn P

235 23/08/03 272 81 3,357 16,9 0,0

240 28/08/03 -603 -661 0,912 11,6 16,6

242 30/08/03 -467 -608 0,768 12,6 50,6

246 03/09/03 26 162 0,163 11,3 6,2

254 11/09/03 -163 -427 0,381 9,0 0,0

256 13/09/03 -348 -534 0,652 5,4 6,6

258 15/09/03 157 226 0,695 14,8 3,4

259 16/09/03 -229 -192 1,190 12,3 27,0

Média 1,015

DP 0,996

TABELA 4.28 - Totais Diurnos dos Termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ

m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09,

11/09, 13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 865 938 0,922 18,8 0,0

240 28/08/03 -210 -99 2,119 12,6 16,6

242 30/08/03 469 690 0,680 13,4 0,2

246 03/09/03 456 632 0,721 12,9 6,2

254 11/09/03 186 249 0,748 10,2 0,0

256 13/09/03 -235 -205 1,147 6,4 6,6

258 15/09/03 583 776 0,751 16,3 3,4

259 16/09/03 9 76 0,125 13,6 27,0

Média 0,902

DP 0,570

172

TABELA 4.29 - Totais Noturnos dos Termos S(M&F), S, em kJ m−2 dia−1, Rn, em MJ

m−2 dia−1, e P, em mm, para os Dias 23/08, 28/08, 30/08, 03/09, 11/09,

13/09, 15/09 e 16/09/03.


235 23/08/03 -594 -857 0,692 -1,9 0,0

240 28/08/03 -393 -562 0,699 -1,0 0,0

242 30/08/03 -936 -1298 0,721 -0,7 50,4

246 03/09/03 -429 -470 0,913 -1,6 6,0

254 11/09/03 -349 -676 0,516 -1,2 0,0

256 13/09/03 -113 -329 0,344 -1,0 0,0

258 15/09/03 -426 -550 0,775 -1,5 0,0

259 16/09/03 -238 -268 0,888 -1,4 0,0

Média 0,693

DP 0,188

O comportamento horário dos termos S e S(M&F), durante os oito dias selecionados, é

apresentado na Figura 4.65, enquanto que na Figura 4.66 apresenta-se a regressão entre

S(M&F) e S. Assim, é verificado que existe uma correlação razoável (r2 = 0,80) entre os

resultados horários obtidos com a Equação 2.8 e aqueles obtidos neste trabalho.

Portanto, para calcular a TAE total na floresta de terra firme da Estação ZF-2, quando

não estiverem disponíveis medidas de temperaturas de troncos, pode-se aplicar a

Equação 2.8 utilizando as séries de temperatura e umidade específica do ar medidas na

camada inferior da floresta.

173

-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

235 240 242 246 254 256 258 259

Dia Juliano

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)S S(M&F)

S (M&F) = 0,8446S + 0,4271r 2 = 0,80

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150

S (W m-2)

S(M

&F)

(W m

-2)

FIGURA 4.65 - Variação horária, para os oito dias selecionados, da TAE total na

floresta da Estação ZF-2 calculada através: a) do método

desenvolvido neste trabalho, S, e b) da expressão empírica obtida por

Moore e Fisch (1986), S(M&F).

FIGURA 4.66 - Regressão entre o termo S(M&F), calculado através da expressão

empírica obtida por Moore e Fisch (1986) e S, calculado através do

método desenvolvido neste trabalho.

175

CAPÍTULO 5

CONCLUSÕES

Com o objetivo de obter a taxa de armazenamento de energia (TAE) em floresta de terra

firme na Amazônia Central, realizou-se um experimento micrometeorológico a noroeste

da cidade de Manaus-AM. Para tal, mediram-se temperaturas, em três alturas e diversas

profundidades radiais, de troncos de árvores de espécies dominantes em hectare

selecionado na floresta da Estação de Manejo Florestal ZF-2, além da temperatura e da

umidade relativa do ar nas mesmas alturas. Para a determinação da TAE consideraram-

se todos os componentes que armazenam e liberam energia ao longo do dia na floresta:

liteira, componentes de pequeno porte (palmáceas, cipós, etc.), troncos, galhos, ramos,

folhas e ar (devido às variações de temperatura e de umidade específica).

Para o cálculo da TAE nos troncos, Str, utilizaram-se e foram comparados três métodos.

No primeiro deles, Str(F), utiliza-se o conjunto completo de medidas de temperatura de

tronco para o cálculo do fluxo superficial total nos troncos das árvores da floresta (1ha);

o segundo, Str(Ts), e o terceiro, Str(Ti), em cada um dos quais se utilizam temperaturas em

uma profundidade radial e três alturas, são baseados na solução analítica da equação de

condução do calor (ECC) obtida por Meesters e Vugts (1996), e adaptada aos objetivos

deste trabalho. A diferença básica entre os dois últimos métodos está nas temperaturas

de tronco utilizadas para o cálculo: Str(Ts) usa as temperaturas da superfície e Str(Ti) as

temperaturas internas do tronco de uma árvore padrão, a qual apresenta as

características médias da floresta.

Em termos horários, Str(Ts) apresenta as maiores magnitudes, chegando até 80 W m−2,

enquanto que Str(Ti) permanece com valores mais baixos, de no máximo 35 W m−2. Já

Str(F), que é determinado por medidas de temperatura no tronco em três alturas e

diversas profundidades radiais correspondendo ao tronco todo, permanece sempre com

valores entre aqueles de Str(Ts) e Str(Ti). Verificou-se também que, em dias com rápidas

mudanças na temperatura do ar, o perfil horário de Str(Ti) apresenta um atraso de fase

176

com relação aos perfis de Str(F) e Str(Ts). Em totais diários, diurnos e noturnos, os três

métodos apresentaram-se equivalentes, com os valores de Str(F) aparecendo, ainda, entre

aqueles de Str(Ts) e Str(Ti).

Dentre os termos que compõem a TAE total na floresta, S, aqueles que se apresentaram

como dominantes, considerando os totais diários, foram: TAE nos troncos, Str, em torno

de 35% de S, e TAE no ar, Sa, em torno de 33%. Os outros termos, isto é, TAEs nos

galhos, Sg, nos ramos, Sr, nos componentes de pequeno porte, So, na liteira, Sl, e nas

folhas, Sf, contribuem para os totais diários de S em proporções menores apresentando,

respectivamente, os percentuais: 14, 10, 3, 3 e 2%. Assim, apesar da maioria dos autores

não considerarem estes últimos cinco termos (Sr, Sg, Sf, Sl e So), verifica-se que a

contribuição total destes é de, aproximadamente, 32% para S.

Com relação à importância para o balanço diário de energia, observam-se valores de S

a) em torno de 1% do saldo de radiação, Rn, para dias quentes e claros, b) 5% de Rn para

dias nublados e sem chuva, e c) 10% de Rn para dias nublados e com chuva. Portanto, no

balanço diário de energia em florestas tropicais úmidas de grande porte como a

Amazônica, principalmente em dias chuvosos, deve-se incluir o termo S para se obterem

resultados mais realísticos.

Na base horária, a inclusão da TAE total na floresta é importante para o balanço de

energia, particularmente a) durante o período noturno, quando S apresenta valores de

aproximadamente 70% de Rn, b) em períodos de transição, quando a razão S / Rn

freqüentemente excede 1,0 e, principalmente, c) durante e após as ocorrências de

precipitação pluviométrica, quando S é uma fonte de energia importante para a

evaporação da água interceptada pela floresta, com magnitudes que podem chegar em a)

e b) até −35 W m−2, e c) até −225 W m−2. Durante o ciclo diurno, em dias sem chuva e

com pouca nebulosidade, S apresenta valores entre 30 e 40 W m−2 excedendo, às vezes,

50 W m−2 e podendo alcançar até 90 W m−2. Portanto, a taxa de armazenamento total de

energia é um importante componente para o balanço de energia em florestas da região

Amazônica, devido à ocorrência de grandes biomassas, altas temperaturas e umidades

177

relativas do ar, além de chuvas rápidas nestas florestas, o que aumenta a importância de

S.

Compararam-se os resultados obtidos através da aplicação da expressão empírica obtida

por Moore e Fisch (1986) para floresta Amazônica de terra firme (Equação 2.8, Seção

2.3) utilizando dados de temperatura e umidade específica do ar adquiridos na floresta

da Estação ZF-2, S(M&F), com aqueles obtidos através do método desenvolvido no

presente trabalho, S. Assim, verificou-se que, na indisponibilidade de dados de

temperaturas de troncos, a expressão citada é útil para o cálculo da TAE total na floresta

da Estação ZF-2 utilizando dados de temperatura e umidade específica do ar coletados

na camada inferior da floresta (1,5 m), uma vez que os resultados obtidos para S(M&F)

e S estão bem correlacionados (r2 = 0,80).

No que concerne à instrumentação e às medidas em florestas da Amazônia, verificou-se

que, para fins práticos, podem-se instrumentar os troncos em qualquer face com o

cuidado de não expor os termopares à radiação direta ou de não instalá-los em regiões

muito suscetíveis ao vento, pois tais situações tendem a alterar os resultados. Observou-

se também que, para a realização do cálculo do termo ST, podem-se utilizar as medidas

da temperatura do ar realizadas pela estação automática instalada na torre

micrometeorológica, uma vez que os resultados com estas medidas são muito próximos

e bem correlacionados com aqueles determinados com as medidas no interior da

floresta. Entretanto, para o cálculo do termo Sq, é importante a utilização de medidas

realizadas no interior da floresta, pois pequenas variações na umidade específica do ar

provocam mudanças significativas nos fluxos de Sq, já que estas variações são mais

freqüentes e mais intensas na torre devido à maior exposição dos instrumentos de

medida à radiação solar e ao vento.

178

Para o desenvolvimento de trabalhos futuros na mesma linha de pesquisa deste sugere-

se:

• Coletar dados de temperatura de troncos de árvores selecionadas, de temperatura e

de umidade relativa do ar no interior da floresta, durante períodos mais longos,

para comparar a TAE na floresta durante as estações seca e chuvosa.

• Melhorar as estimativas dos termos Sr, Sg, Sf, Sl e So através de medidas diretas de

temperatura, e de análises de massa específica e de conteúdo de umidade, em seus

respectivos componentes da vegetação (ramos, galhos, folhas, liteira e palmáceas).

• Estudar as relações da condutância superficial de tronco com as propriedades da

floresta e as variáveis microclimáticas.

• Aprofundar os desenvolvimentos teóricos do fluxo de calor em troncos e em

meios vegetais.

• Estudar a taxa de armazenamento de energia em outros sítios de floresta

Amazônica, inclusive em regiões inundáveis.

• Determinar a difusividade térmica radial de tronco através de medidas de

temperatura nas diferentes profundidades radiais de tronco e da utilização de uma

versão, em coordenadas cilíndricas, do método numérico descrito em Alvalá et al.

(1996).

179

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187

APÊNDICE A

RESULTADOS DAS ANÁLISES DAS AMOSTRAS DE TRONCO DAS

ÁRVORES INSTRUMENTADAS E DAS DE SOLO DA FLORESTA

Apresentam-se os resultados das análises das amostras de tronco retiradas das árvores

instrumentadas e das de solo retiradas nas proximidades de duas destas árvores (3 e 4),

no hectare selecionado da floresta do sítio experimental.

Conforme a Seção 3.5, foram retiradas amostras de 2,5 cm de comprimento dos troncos

das árvores 1 (Licania davillifolia), 2 (Chrysophylum sanguinolentum) e 4 (Eschweilera

micrantha) e de 5,0 cm do tronco da árvore 3 (Anacardium microsepalum), na altura de

1,5 m. Estas amostras foram encaminhadas para o INPA e analisadas no Laboratório de

Engenharia de Madeira da CPPF. Na Tabela A.1 são mostrados os resultados destas

análises com a data de coleta (Data), comprimento (CA) e divisão (DA) da amostra

analisada, volume verde (VV), massa verde (MV), massa seca (MS), massa específica

seca (ρS) e teor de umidade (TU).

As amostras de solo foram retiradas de uma trincheira feita nas proximidades da árvore

3 e de outras duas feitas nas proximidades da árvore 4. Para a escavação destas foram

utilizados um trado de solo, uma boca-de-lobo e uma pá, enquanto que para as amostras

utilizou-se um anel cilíndrico metálico de 5,0 cm de altura. De duas trincheiras, uma

próxima à árvore 3 e outra próxima à árvore 4, retiraram-se quatro amostras (de cada)

nas profundidades de 2,5 a 5,0 cm, 7,5 a 12,5 cm, 17,5 a 22,5 cm e 37,5 a 42,5 cm. A

última amostra foi coletada na outra trincheira feita próximo à árvore 4 na profundidade

de 17,5 a 22,5 cm. Logo após serem retiradas, armazenaram-se as amostras de solo em

sacos plásticos que foram lacrados e encaminhados para análises no Laboratório de

Física de Solos da Coordenação de Pesquisas em Ciências Agronômicas (CPCA) do

INPA. Os resultados de granulometria, com as quantidades de argila, silte, areia grossa

e areia fina contidas no solo, são apresentados na Tabela A.2. Na Tabela A.3 são

apresentados os resultados do conteúdo de umidade no solo, com massa úmida (MU),

188

massa seca (MS) e umidade gravimétrica (UG). A umidade gravimétrica é calculada

através de:

UG = 100(MU − MS) (A.1) MS

Na Tabela A.4 são mostrados os resultados das análises de composição química (pH e

concentrações de Ca, Mg, Al, H, P, K, Fe, Zn e Mn) do solo. Nestas Tabelas, as

amostras 1, 2, 3 e 4 correspondem àquelas retiradas próximo à árvore 3 e as amostras 5,

6, 7, 8 e 9 àquelas retiradas próximo à árvore 4.

TABELA A.1 - Resultados das Análises das Amostras de Tronco das Árvores

Intrumentadas na Floresta do Sítio Experimental.

Data CA

(cm)

DA

VV

(cm3)

MV

(g)

MS

(g)

ρS

(g cm−3)

TU

(%)

18/09/03 0,0 – 2,5 Árv. 1 /01 2,24 2,75 1,47 0,66 46,55

Árv. 1 /02 1,99 2,42 1,54 0,77 36,36

Árv. 1 /03 1,96 2,58 1,65 0,84 36,05

Árv. 1 /04 3,25 4,17 2,68 0,82 35,73

18/09/03 0,0 – 2,5 Árv. 2 /01 1,11 1,42 0,69 0,62 51,41

Árv. 2 /02 1,18 1,52 0,90 0,76 40,79

Árv. 2 /03 3,71 4,55 2,75 0,74 39,56

17/09/03 0,0 – 2,5 Árv. 3 /01 1,90 2,23 0,84 0,44 62,33

Árv. 3 /02 2,45 2,85 0,87 0,36 69,47

Árv. 3 /03 3,54 3,93 0,95 0,27 75,83

17/09/03 2,5 – 5,0 Árv. 3 /01 2,11 2,28 0,94 0,45 58,77

Árv. 3 /02 2,32 2,48 1,04 0,45 58,06

Árv. 3 /03 2,34 2,43 0,99 0,42 59,26

Árv. 3 /04 2,06 2,28 0,89 0,43 60,96

Árv. 3 /05 2,00 2,20 0,96 0,48 56,36

17/09/03 0,0 – 2,5 Árv. 4 /01 3,97 4,64 1,95 0,49 57,97

Árv. 4 /02 2,05 2,62 1,38 0,67 47,33

Árv. 4 /03 2,24 2,86 1,57 0,70 45,10

Árv. 4 /04 3,36 4,17 2,48 0,74 40,53

189

TABELA A.2 - Resultados de Granulometria das Amostras de Solo da Floresta do Sítio

Experimental.

Amostra

Profundidade

(cm)

Argila

(g kg−1)

Silte

(g kg−1)

Areia Grossa

(g kg−1)

Areia Fina

(g kg−1)

Árv. 3 1 2,5 - 5,0 686 90 173 52

2 7,5 - 12,5 720 63 158 58

3 17,5 - 22,5 756 49 145 50

4 37,5 - 42,5 800 52 105 43

Árv. 4 5 2,5 - 5,0 834 35 95 36

6 7,5 - 12,5 700 106 150 45

7 17,5 - 22,5 743 81 127 49

8 37,5 - 42,5 778 54 117 51

9 17,5 - 22,5 803 41 112 44

TABELA A.3 - Resultados do Conteúdo de Umidade das Amostras de Solo da Floresta

do Sítio Experimental.

Amostra

MU

(g)

MS

(g)

UG

1 44,3 31,0 42,9

2 46,3 33,2 39,6

3 48,4 34,7 39,5

4 47,2 34,0 38,8

5 44,2 32,2 37,5

6 44,2 28,7 54,4

7 43,5 29,9 45,2

8 49,9 35,0 42,5

9 46,4 33,4 39,0

190

TABELA A.4 - Resultados das Análises de Composição Química das Amostras de Solo

da Floresta do Sítio Experimental.

pH Ca Mg Al H P K Fe Zn Mn

Amostra (H2O) (mg kg−1)

1 3,77 0,09 0,17 1,60 1,18 1,06 42,10 321,40 0,80 3,10

2 3,88 0,04 0,09 1,20 1,01 0,78 26,10 326,40 0,50 1,10

3 4,11 0,06 0,16 1,10 1,01 0,39 26,10 341,40 0,30 3,60

4 4,25 0,04 0,05 0,70 0,93 0,29 12,10 314,40 0,20 1,20

5 4,69 0,04 0,04 0,60 0,60 0,17 11,10 196,40 0,10 0,50

6 3,50 0,09 0,12 2,40 1,87 2,20 48,10 345,40 1,50 1,70

7 3,66 0,06 0,08 1,80 1,46 1,03 33,10 326,40 0,60 0,20

8 3,73 0,05 0,07 1,55 1,19 0,72 26,10 295,40 0,50 0,00

9 3,98 0,04 0,05 1,10 0,92 0,39 16,10 307,40 0,30 0,30

191

APÊNDICE B

INVENTÁRIO FLORESTAL COMPLETO DO HECTARE NO PLATÔ DO

TRANSECTO LESTE-OESTE E ESCOLHA DAS ÁRVORES

INSTRUMENTADAS

O inventário completo do levantamento florestal do hectare do platô do transecto leste-

oeste demarcado na floresta da Estação de Manejo Florestal ZF-2, é apresentado na

Tabela B.1 com as espécies, DAP e área basal cedidos por Oliveira (2003), e altura,

altura de tronco e massa computados através das Equações 3.74 a 3.76, 3.78 e 3.79

(Seções 3.4.1 e 3.4.2) para cada uma das 670 árvores classificadas, ordenadas segundo

as espécies.

TABELA B.1 - Inventário Completo das Árvores Identificadas no Transecto Leste-

Oeste Demarcado na Floresta da Estação ZF-2.

Espécie

DAP (cm)

Área Basal (m2)

Altura (m)

Altura de Tronco (m)

Massa (kg)

Abarema mataybifolia 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Abarema mataybifolia 95,5 0,7162 41,0 26,9 17020,0 Abuta candollei 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Abuta candollei 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Anacardium microsepalum 33,7 0,0894 27,1 17,8 1780,4 Anacardium microsepalum 74,8 0,4395 37,7 24,7 10019,0 Anacardium spruceanum 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Andira parviflora 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Andira parviflora 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Andira parviflora 21,0 0,0347 20,9 13,7 636,8 Andira parviflora 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Aniba canelilla 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Aniba canelilla 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Aniba canelilla 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Aniba canelilla 30,6 0,0733 25,8 16,9 1435,9 Aniba hostmanniana 24,2 0,0460 22,7 14,9 864,9 Aniba sp. 1 25,1 0,0497 23,2 15,2 940,7 Aniba sp. 2 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Annona ambotay 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Anphirrhox longifolia 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Aptandra tubicina 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Aspidosperma oblongum 61,4 0,2964 35,1 23,0 6535,3

(continua)

192

Aspidosperma oblongum 122,5 1,1795 44,3 29,0 29245,3 Aspidosperma sp. 80,9 0,5134 38,8 25,4 11860,3 Bauhinia alata 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Bocageopsis multiflora 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Bocageopsis multiflora 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Bocageopsis multiflora 42,0 0,1387 30,1 19,7 2865,8 Bocoa viridiflora 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Bocoa viridiflora 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Bocoa viridiflora 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Bocoa viridiflora 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Bocoa viridiflora 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Bocoa viridiflora 23,2 0,0424 22,2 14,6 792,5 Bocoa viridiflora 42,0 0,1387 30,1 19,7 2865,8 Brosimum guianense 20,7 0,0336 20,7 13,5 616,1 Brosimum rubescens 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Brosimum rubescens 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Brosimum rubescens 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Brosimum rubescens 23,2 0,0424 22,2 14,6 792,5 Brosimum rubescens 35,0 0,0963 27,6 18,1 1929,4 Brosimum rubescens 25,5 0,0509 23,4 15,4 966,7 Brosimum utile 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Brosimum utile 17,5 0,0241 18,6 12,2 356,0 Brosimum utile 81,5 0,5215 38,9 25,5 12063,9 Buchenavia parvifolia 24,8 0,0484 23,1 15,1 915,1 Calycolpus sp. 1 19,7 0,0306 20,5 13,5 489,9 Cariniana decandra 56,7 0,2521 34,0 22,3 5483,0 Cariniana decandra 57,3 0,2578 34,2 22,4 5617,6 Cariniana decandra 64,0 0,3215 35,6 23,4 7137,4 Caryocar glabrum 38,2 0,1146 28,8 18,9 2330,4 Cecropia sp. 1 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Chrysophyllum amazonicum 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Chrysophyllum amazonicum 21,0 0,0347 20,9 13,7 636,8 Chrysophyllum pomiferum 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Chrysophyllum pomiferum 25,5 0,0509 23,4 15,4 966,7 Chrysophyllum sanguinolentum 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Chrysophyllum sanguinolentum 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Chrysophyllum sanguinolentum 11,3 0,0100 13,1 8,6 110,8 Chrysophyllum sanguinolentum 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Chrysophyllum sanguinolentum 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Chrysophyllum sanguinolentum 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Chrysophyllum sanguinolentum 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Chrysophyllum sanguinolentum 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Chrysophyllum sanguinolentum 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Chrysophyllum sanguinolentum 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Chrysophyllum sanguinolentum 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Chrysophyllum sanguinolentum 23,6 0,0436 22,4 14,7 816,3 Chrysophyllum sanguinolentum 25,1 0,0497 23,2 15,2 940,7

(continua)

TABELA B 1 : Continuação

193

Chrysophyllum sanguinolentum 29,6 0,0688 25,4 16,7 1340,3 Chrysophyllum sanguinolentum 38,5 0,1165 28,9 19,0 2372,7 Chrysophyllum sanguinolentum 42,3 0,1408 30,2 19,8 2913,2 Chrysophyllum sanguinolentum 50,9 0,2037 32,6 21,4 4350,6 Chrysophyllum ucuquirana-branca 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Chrysophyllum ucuquirana-branca 24,8 0,0484 23,1 15,1 915,1 Chrysophyllum ucuquirana-branca 38,2 0,1146 28,8 18,9 2330,4 Chrysophyllum ucuquirana-branca 41,4 0,1345 29,9 19,6 2772,4 Clarisia racemosa 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Clarisia racemosa 42,7 0,1429 30,3 19,9 2960,9 Clarisia racemosa 52,5 0,2166 33,0 21,7 4651,0 Clusia sp. 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Combretum laxum 25,1 0,0497 23,2 15,2 940,7 Combretum sp. 24,8 0,0484 23,1 15,1 915,1 Conceveiba guianensis 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Conceveiba guianensis 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Conceveiba guianensis 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Conceveiba guianensis 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Conceveiba guianensis 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Conceveiba guianensis 20,4 0,0326 20,4 13,4 595,7 Conceveiba hostmannii 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Conceveiba hostmannii 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Conceveiba hostmannii 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Connarus perrottetii 54,4 0,2327 33,5 22,0 5025,8 Corythophora alta 64,6 0,3279 35,8 23,5 7292,4 Couepia longipendula 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Couepia longipendula 23,2 0,0424 22,2 14,6 792,5 Couma macrocarpa 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Couma macrocarpa 31,2 0,0764 26,1 17,1 1501,6 Coussapoa latifolia 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Croton lanjouwensis 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Croton lanjouwensis 17,5 0,0241 18,6 12,2 356,0 Cybianthus pseudoicacoreus 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Derris floribunda 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Derris sp. 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Dicypellium manausense 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Dicypellium manausense 16,6 0,0215 17,8 11,7 306,5 Dicypellium manausense 23,2 0,0424 22,2 14,6 792,5 Dicypellium manausense 24,2 0,0460 22,7 14,9 864,9 Dicypellium manausense 30,9 0,0749 26,0 17,0 1468,6 Dimorphandra caudata 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Dimorphandra caudata 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Dinizia excelsa 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Dinizia excelsa 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Dinizia excelsa 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Dinizia excelsa 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Dinizia excelsa 30,9 0,0749 26,0 17,0 1468,6

(continua)

TABELA B1: Continuação

194

Dinizia excelsa 42,0 0,1387 30,1 19,7 2865,8 Dinizia excelsa 87,5 0,6018 39,8 26,1 14091,5 Diplotropis purpurea 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Diplotropis purpurea 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Dipteryx polyphylla 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Dipteryx polyphylla 32,5 0,0828 26,6 17,5 1637,8 Doliocarpus brevipedicellatus 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Doliocarpus brevipedicellatus 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Doliocarpus brevipedicellatus 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Doliocarpus brevipedicellatus 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Duckesia verrucosa 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Duguetia yeshidan 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Duguetia yeshidan 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Duguetia yeshidan 20,7 0,0336 20,7 13,5 616,1 Duguetia yeshidan 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Duroia macrophylla 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Duroia macrophylla 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Duroia macrophylla 22,0 0,0379 21,4 14,1 701,3 Ecclinusa guianensis 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Ecclinusa guianensis 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Ecclinusa guianensis 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Ecclinusa guianensis 21,0 0,0347 20,9 13,7 636,8 Ecclinusa guianensis 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Ecclinusa guianensis 27,1 0,0575 24,2 15,9 1102,7 Ecclinusa guianensis 37,2 0,1089 28,5 18,7 2205,8 Endopleura uchi 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Enterolobium sp. 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Eperua bijuga 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eperua bijuga 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Ephedranthus amazonicus 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Ephedranthus amazonicus 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Ephedranthus amazonicus 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Ephedranthus amazonicus 21,0 0,0347 20,9 13,7 636,8 Ephedranthus amazonicus 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Erisma bicolor 22,0 0,0379 21,4 14,1 701,3 Eschweilera amazoniciformis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Eschweilera amazoniciformis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Eschweilera amazoniciformis 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Eschweilera amazoniciformis 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Eschweilera amazoniciformis 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Eschweilera amazoniciformis 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Eschweilera amazoniciformis 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Eschweilera amazoniciformis 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Eschweilera amazoniciformis 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Eschweilera amazoniciformis 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Eschweilera amazoniciformis 22,3 0,0390 21,6 14,2 723,6 Eschweilera amazoniciformis 42,0 0,1387 30,1 19,7 2865,8

(continua)

TABELA B 1: Continuação.

195

Eschweilera atropetiolata 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Eschweilera atropetiolata 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Eschweilera atropetiolata 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Eschweilera atropetiolata 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Eschweilera atropetiolata 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Eschweilera atropetiolata 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Eschweilera atropetiolata 23,6 0,0436 22,4 14,7 816,3 Eschweilera atropetiolata 25,8 0,0522 23,6 15,5 993,2 Eschweilera atropetiolata 38,2 0,1146 28,8 18,9 2330,4 Eschweilera atropetiolata 57,0 0,2550 34,1 22,4 5550,1 Eschweilera atropetiolata 85,9 0,5801 39,6 26,0 13541,5 Eschweilera bracteosa 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Eschweilera bracteosa 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Eschweilera bracteosa 44,6 0,1560 30,8 20,2 3256,1 Eschweilera carinata 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Eschweilera collina 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Eschweilera collina 43,0 0,1450 30,4 19,9 3009,1 Eschweilera collina 75,8 0,4508 37,9 24,9 10298,6 Eschweilera coriacea 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Eschweilera coriacea 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eschweilera coriacea 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eschweilera coriacea 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eschweilera coriacea 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Eschweilera coriacea 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Eschweilera coriacea 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Eschweilera coriacea 16,6 0,0215 17,8 11,7 306,5 Eschweilera coriacea 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Eschweilera coriacea 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Eschweilera coriacea 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Eschweilera coriacea 27,4 0,0589 24,4 16,0 1131,0 Eschweilera coriacea 37,6 0,1108 28,6 18,7 2246,9 Eschweilera coriacea 45,2 0,1605 31,0 20,4 3357,9 Eschweilera decolorans 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Eschweilera grandiflora 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Eschweilera laevicarpa 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Eschweilera micrantha 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Eschweilera micrantha 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eschweilera micrantha 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eschweilera micrantha 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Eschweilera micrantha 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Eschweilera micrantha 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Eschweilera micrantha 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Eschweilera micrantha 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Eschweilera micrantha 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Eschweilera micrantha 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Eschweilera micrantha 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Eschweilera micrantha 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3

(continua)


196

Eschweilera micrantha 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Eschweilera micrantha 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Eschweilera micrantha 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Eschweilera micrantha 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Eschweilera micrantha 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Eschweilera micrantha 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Eschweilera micrantha 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Eschweilera micrantha 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Eschweilera micrantha 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Eschweilera micrantha 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Eschweilera micrantha 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Eschweilera micrantha 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Eschweilera micrantha 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Eschweilera micrantha 18,8 0,0277 19,7 12,9 429,2 Eschweilera micrantha 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Eschweilera micrantha 23,6 0,0436 22,4 14,7 816,3 Eschweilera micrantha 24,5 0,0472 22,9 15,0 889,8 Eschweilera micrantha 25,5 0,0509 23,4 15,4 966,7 Eschweilera micrantha 31,5 0,0780 26,2 17,2 1535,1 Eschweilera micrantha 33,4 0,0877 27,0 17,7 1744,2 Eschweilera micrantha 34,4 0,0928 27,4 18,0 1854,1 Eschweilera micrantha 42,0 0,1387 30,1 19,7 2865,8 Eschweilera micrantha 44,6 0,1560 30,8 20,2 3256,1 Eschweilera micrantha 53,2 0,2219 33,2 21,8 4774,2 Eschweilera sp. 1 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Eschweilera sp. 1 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Eschweilera sp. 2 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Eschweilera sp. 2 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Eugenia egensis 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Eugenia patrisii 20,4 0,0326 20,4 13,4 595,7 Eugenia protenta 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Eugenia protenta 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Eugenia sp. 1 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Ferdinandusa cf. uapuensis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Ferdinandusa elliptica 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Ficus sp. 1 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Fusaea longifolia 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Fusaea longifolia 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Goupia glabra 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Goupia glabra 46,5 0,1696 31,4 20,6 3566,6 Goupia glabra 70,0 0,3852 36,8 24,2 8682,9 Guarea pubescens 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Guarea pubescens 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Guarea pubescens 18,3 0,0263 19,3 12,7 400,7 Guarea pubescens 33,1 0,0861 26,9 17,6 1708,3 Guarea trunciflora 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Guarea trunciflora 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1

(continua)


197

Guarea trunciflora 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Guarea trunciflora 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Guatteria citriodora 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Guatteria discolor 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Guatteria discolor 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Guatteria discolor 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Guatteria discolor 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Guatteria olivacea 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Guatteria olivacea 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Guatteria scytophylla 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Guatteria scytophylla 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Guatteria scytophylla 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Guatteria scytophylla 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Guatteria scytophylla 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Guatteria scytophylla 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Guatteria scytophylla 24,5 0,0472 22,9 15,0 889,8 Guatteria sp. 32,1 0,0812 26,5 17,4 1603,2 Guatteria sp. 3 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Guatteria sp. 4 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Gustavia hexapetala 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Gustavia hexapetala 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Gustavia hexapetala 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Gustavia hexapetala 18,0 0,0254 19,0 12,5 382,4 Gustavia hexapetala 19,7 0,0306 20,5 13,5 489,9 Heisteria barbata 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Heisteria scandens 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Helianthostylis sprucei 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Helianthostylis sprucei 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Helianthostylis sprucei 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Helianthostylis sprucei 12,3 0,0119 14,0 9,2 138,5 Helianthostylis sprucei 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Helianthostylis sprucei 29,3 0,0674 25,3 16,6 1309,3 Helicostylis pedunculata 33,4 0,0877 27,0 17,7 1744,2 Helicostylis sp. 1 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Hevea guianensis 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Hevea guianensis 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Hevea guianensis 25,1 0,0497 23,2 15,2 940,7 Hevea guianensis 26,7 0,0561 24,1 15,8 1074,7 Hevea guianensis 37,2 0,1089 28,5 18,7 2205,8 Hevea guianensis 54,1 0,2300 33,4 21,9 4962,3 Himatanthus sp. 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Hirtella araguariensis 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Hirtella bicornis 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Inga alba 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Inga alba 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Inga alba 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Inga alba 17,5 0,0241 18,6 12,2 356,0

(continua)


198

Inga alba 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Inga alba 23,9 0,0448 22,6 14,8 840,4 Inga capitata 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Inga capitata 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Inga capitata 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Inga capitata 33,1 0,0861 26,9 17,6 1708,3 Inga capitata 43,0 0,1450 30,4 19,9 3009,1 Inga obidensis 61,8 0,2995 35,2 23,1 6609,0 Inga paraensis 25,1 0,0497 23,2 15,2 940,7 Inga paraensis 41,4 0,1345 29,9 19,6 2772,4 Iryanthera dialyandra 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Iryanthera dialyandra 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Iryanthera dialyandra 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Jacaranda copaia 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Jacaranda copaia 27,7 0,0602 24,5 16,1 1159,7 Lacmellea arborescens 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Lacmellea arborescens 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Lacmellea arborescens 16,6 0,0215 17,8 11,7 306,5 Lacmellea arborescens 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Lacunaria crenata 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Lecythis jarana 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Lecythis jarana 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Lecythis jarana 32,5 0,0828 26,6 17,5 1637,8 Lecythis jarana 43,0 0,1450 30,4 19,9 3009,1 Leonia glycycarpa 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Leonia glycycarpa 100,6 0,7946 41,7 27,3 19051,4 Licania canescens 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Licania canescens 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Licania caudata 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Licania caudata 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Licania davillifolia 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Licania davillifolia 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Licania davillifolia 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Licania davillifolia 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Licania davillifolia 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Licania davillifolia 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Licania davillifolia 22,3 0,0390 21,6 14,2 723,6 Licania davillifolia 23,9 0,0448 22,6 14,8 840,4 Licania davillifolia 41,7 0,1366 30,0 19,7 2818,9 Licania davillifolia 56,0 0,2465 33,9 22,2 5350,2 Licania davillifolia 75,1 0,4432 37,8 24,8 10111,7 Licania densiflora 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Licania densiflora 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Licania densiflora 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Licania heteromorpha 29,9 0,0703 25,6 16,8 1371,8 Licania heteromorpha 35,3 0,0980 27,8 18,2 1967,7 Licania latifolia 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1

(continua)

TABELA B 1. Continuação.

199

Licania latifolia 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Licania latifolia 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Licania latifolia 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Licania latifolia 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Licania latifolia 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Licania latifolia 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Licania latifolia 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Licania latifolia 19,7 0,0306 20,5 13,5 489,9 Licania latifolia 56,3 0,2493 34,0 22,3 5416,4 Licania macrophylla 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Licania sp. 1 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Licania sp. 1 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Licania sp. 1 24,8 0,0484 23,1 15,1 915,1 Licaria chrysophylla 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Licaria chrysophylla 46,8 0,1720 31,5 20,7 3619,8 Licaria sp. 1 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Licaria sp. 1 49,3 0,1912 32,2 21,1 4060,9 Lueheopsis rosea 38,2 0,1146 28,8 18,9 2330,4 Mabea angularis 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Mabea angularis 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Mabea cf. klugii 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Mabea sp. 1 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Mabea sp. 2 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Mabea speciosa 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Mabea speciosa 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Mabea speciosa 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Mabea speciosa 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Mabea subsessilis 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Mabea subsessilis 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Mabea subsessilis 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Mabea subsessilis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Mabea subsessilis 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Mabea subsessilis 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Mabea subsessilis 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Machaerium ferox 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Machaerium sp. 2 17,5 0,0241 18,6 12,2 356,0 Macrolobium arenarium 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Macrolobium gracile 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Macrolobium gracile 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Macrolobium gracile 25,8 0,0522 23,6 15,5 993,2 Macrolobium microcalyx 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Macrolobium microcalyx 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Macrolobium microcalyx 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Macrolobium microcalyx 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Macrolobium microcalyx 40,1 0,1263 29,4 19,3 2590,7 Manilkara huberi 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Manilkara huberi 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4

(continua)


200

Maquira calophylla 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Maquira sclerophylla 11,0 0,0095 12,8 8,4 102,7 Maquira sclerophylla 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Maquira sclerophylla 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Maquira sclerophylla 33,4 0,0877 27,0 17,7 1744,2 Matayba arborescens 19,7 0,0306 20,5 13,5 489,9 Mezilaurus itauba 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Mezilaurus itauba 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Mezilaurus itauba 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Mezilaurus itauba 18,8 0,0277 19,7 12,9 429,2 Micrandra rossiana 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Micrandra rossiana 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Micrandra sp. 1 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Micrandra sp. 1 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Micrandropsis scleroxylon 23,9 0,0448 22,6 14,8 840,4 Micropholis guyanensis 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Micropholis guyanensis 27,7 0,0602 24,5 16,1 1159,7 Micropholis guyanensis 28,6 0,0645 25,0 16,4 1248,3 Micropholis guyanensis 31,8 0,0796 26,4 17,3 1568,9 Micropholis mensalis 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Micropholis mensalis 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Micropholis mensalis 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Micropholis venulosa 25,8 0,0522 23,6 15,5 993,2 Minquartia guianensis 11,7 0,0107 13,5 8,8 120,2 Minquartia guianensis 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Minquartia guianensis 29,6 0,0688 25,4 16,7 1340,3 Minquartia guianensis 34,4 0,0928 27,4 18,0 1854,1 Moronobea coccinea 31,8 0,0796 26,4 17,3 1568,9 Mouriri huberi 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Mouriri huberi 28,6 0,0645 25,0 16,4 1248,3 Mouriri huberi 28,6 0,0645 25,0 16,4 1248,3 Mouriri huberi 29,0 0,0659 25,1 16,5 1278,6 Moutabea guianensis 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Myrcia grandis 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Myrcia servata 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Nealchornea yapurensis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Nealchornea yapurensis 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Neea floribunda 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Neea floribunda 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Neea oppositifolia 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Neea oppositifolia 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Ocotea canaliculata 30,2 0,0718 25,7 16,9 1403,7 Ocotea myriantha 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Ocotea sp. 1 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Ocotea sp. 1 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Ocotea sp. 2 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Oenocarpus bacaba 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4

(continua)

TABELA B 1:Continuação.

201

Oenocarpus bacaba 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Oenocarpus bacaba 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Oenocarpus bacaba 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Oenocarpus bataua 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Ormosia sp. 34,1 0,0911 27,3 17,9 1817,1 Osteophloeum platyspermum 84,7 0,5631 39,4 25,8 13109,9 Peltogyne excelsa 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Peltogyne excelsa 41,4 0,1345 29,9 19,6 2772,4 Peltogyne paniculata 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Peltogyne paniculata 38,2 0,1146 28,8 18,9 2330,4 Platymiscium duckei 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Porocystis toulicioides 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Pourouma bicolor 23,6 0,0436 22,4 14,7 816,3 Pourouma guianensis 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Pouteria anomala 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Pouteria anomala 51,2 0,2063 32,7 21,5 4409,8 Pouteria glomerata 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Pouteria gongrijpii 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Pouteria gongrijpii 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Pouteria gongrijpii 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Pouteria gongrijpii 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Pouteria gongrijpii 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Pouteria gongrijpii 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Pouteria gongrijpii 17,2 0,0232 18,4 12,1 339,0 Pouteria gongrijpii 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Pouteria gongrijpii 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Pouteria gongrijpii 22,3 0,0390 21,6 14,2 723,6 Pouteria gongrijpii 22,6 0,0401 21,8 14,3 746,2 Pouteria gongrijpii 25,8 0,0522 23,6 15,5 993,2 Pouteria gongrijpii 27,1 0,0575 24,2 15,9 1102,7 Pouteria gongrijpii 27,4 0,0589 24,4 16,0 1131,0 Pouteria gongrijpii 31,8 0,0796 26,4 17,3 1568,9 Pouteria gongrijpii 36,9 0,1071 28,3 18,6 2165,1 Pouteria gongrijpii 40,1 0,1263 29,4 19,3 2590,7 Pouteria gongrijpii 43,3 0,1472 30,5 20,0 3057,6 Pouteria gongrijpii 43,3 0,1472 30,5 20,0 3057,6 Pouteria guianensis 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Pouteria guianensis 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Pouteria guianensis 31,2 0,0764 26,1 17,1 1501,6 Pouteria platyphylla 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Pouteria platyphylla 22,0 0,0379 21,4 14,1 701,3 Pouteria platyphylla 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Pouteria sp. 1 45,2 0,1605 31,0 20,4 3357,9 Pouteria sp. 2 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Pouteria virescens 44,6 0,1560 30,8 20,2 3256,1 Protium apiculatum 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Protium apiculatum 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8

(continua)


202

Protium apiculatum 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Protium apiculatum 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Protium apiculatum 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4 Protium apiculatum 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Protium apiculatum 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Protium apiculatum 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Protium apiculatum 14,8 0,0172 16,3 10,7 227,6 Protium apiculatum 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Protium apiculatum 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Protium apiculatum 17,5 0,0241 18,6 12,2 356,0 Protium apiculatum 17,8 0,0250 18,9 12,4 373,5 Protium apiculatum 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Protium apiculatum 21,0 0,0347 20,9 13,7 636,8 Protium apiculatum 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Protium apiculatum 21,6 0,0368 21,3 13,9 679,4 Protium apiculatum 26,1 0,0535 23,7 15,6 1020,0 Protium apiculatum 29,0 0,0659 25,1 16,5 1278,6 Protium apiculatum 31,5 0,0780 26,2 17,2 1535,1 Protium aracouchini 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Protium aracouchini 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Protium aracouchini 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Protium aracouchini 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Protium aracouchini 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Protium aracouchini 16,6 0,0215 17,8 11,7 306,5 Protium aracouchini 26,7 0,0561 24,1 15,8 1074,7 Protium aracouchini 69,1 0,3747 36,7 24,1 8428,0 Protium decandrum 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Protium decandrum 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Protium hebetatum 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Protium hebetatum 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Protium hebetatum 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Protium hebetatum 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Protium hebetatum 22,9 0,0413 22,0 14,4 769,2 Protium insigne 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Protium sp. 23,9 0,0448 22,6 14,8 840,4 Pseudolmedia laevis 20,4 0,0326 20,4 13,4 595,7 Pterocarpus rohrii 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Pterocarpus rohrii 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Pterolobium sp. 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Quiina amazonica 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Rinorea guianensis 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Rinorea guianensis 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Rinorea guianensis 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Rinorea guianensis 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Rinorea guianensis 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Rinorea paniculata 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Rinorea paniculata 12,4 0,0121 14,2 9,3 142,4

(continua)


203

Rinorea paniculata 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Rinorea paniculata 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Rinorea paniculata 18,8 0,0277 19,7 12,9 429,2 Rinorea paniculata 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Rinorea racemosa 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Rinorea racemosa 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Rinorea racemosa 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Rinorea racemosa 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Rinorea racemosa 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Rollinia insignis 24,0 0,0454 22,6 14,9 852,6 Rollinia insignis 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Sacoglottis guianensis 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Sacoglottis guianensis 28,3 0,0630 24,8 16,3 1218,4 Sandwithia guianensis 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Sandwithia guianensis 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Sarcaulus brasiliensis 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Sclerolobium guianense 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Sclerolobium guianense 15,0 0,0176 16,4 10,8 234,1 Sclerolobium guianense 16,2 0,0207 17,5 11,5 291,1 Sclerolobium guianense 31,8 0,0796 26,4 17,3 1568,9 Sclerolobium sp. 1 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Sclerolobium sp. 2 28,3 0,0630 24,8 16,3 1218,4 Sclerolobium sp. 3 26,7 0,0561 24,1 15,8 1074,7 Sclerolobium sp. 4 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Scleronema micranthum 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Scleronema micranthum 11,3 0,0100 13,1 8,6 110,8 Scleronema micranthum 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Scleronema micranthum 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Scleronema micranthum 21,3 0,0357 21,1 13,8 657,9 Scleronema micranthum 32,8 0,0844 26,8 17,6 1672,9 Scleronema micranthum 46,5 0,1696 31,4 20,6 3566,6 Scleronema micranthum 48,1 0,1814 31,8 20,9 3837,0 Senefeldera macrophylla 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Senefeldera macrophylla 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Senefeldera macrophylla 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Senefeldera macrophylla 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Senefeldera macrophylla 14,3 0,0161 15,9 10,4 208,5 Senefeldera macrophylla 15,9 0,0199 17,3 11,3 276,1 Senefeldera macrophylla 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Senefeldera macrophylla 23,6 0,0436 22,4 14,7 816,3 Senefeldera macrophylla 25,5 0,0509 23,4 15,4 966,7 Senefeldera macrophylla 26,4 0,0548 23,9 15,7 1047,1 Simaba cedron 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Simaba polyphylla 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Siparuna decipiens 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Siparuna decipiens 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Siparuna decipiens 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5

(continua)


204

Siparuna decipiens 14,0 0,0154 15,6 10,2 196,4 Sloanea guianensis 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Sloanea excelsa 30,2 0,0718 25,7 16,9 1403,7 Sloanea floribunda 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Sloanea pubescens 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Sloanea schomburgkii 11,5 0,0103 13,3 8,7 115,1 Sloanea schomburgkii 29,6 0,0688 25,4 16,7 1340,3 Sloanea schomburgkii 30,6 0,0733 25,8 16,9 1435,9 Sorocea muriculata 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Sorocea muriculata 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Sorocea sp. 1 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 Sorocea sp. 1 15,3 0,0183 16,7 11,0 247,7 Sterculia pruriens 28,0 0,0616 24,7 16,2 1188,9 Strychnos jobertiana 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Swartzia apetala 23,2 0,0424 22,2 14,6 792,5 Swartzia dolichopoda 32,8 0,0844 26,8 17,6 1672,9 Swartzia panacoco 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Swartzia panacoco 15,6 0,0191 17,0 11,2 261,6 Swartzia panacoco 16,6 0,0215 17,8 11,7 306,5 Swartzia panacoco 18,8 0,0277 19,7 12,9 429,2 Swartzia panacoco 24,2 0,0460 22,7 14,9 864,9 Swartzia panacoco 40,1 0,1263 29,4 19,3 2590,7 Swartzia panacoco 79,6 0,4974 38,5 25,3 11458,7 Swartzia polyphylla 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Swartzia polyphylla 33,7 0,0894 27,1 17,8 1780,4 Swartzia recurva 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Swartzia recurva 32,1 0,0812 26,5 17,4 1603,2 Swartzia reticulata 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Swartzia reticulata 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Swartzia reticulata 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Swartzia reticulata 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Swartzia reticulata 14,6 0,0168 16,2 10,6 221,1 Swartzia reticulata 18,6 0,0272 19,6 12,8 419,6 Swartzia reticulata 20,4 0,0326 20,4 13,4 595,7 Swartzia reticulata 22,0 0,0379 21,4 14,1 701,3 Swartzia reticulata 100,9 0,7997 41,7 27,4 19182,5 Swartzia schomburgkii 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 Swartzia schomburgkii 24,8 0,0484 23,1 15,1 915,1 Swartzia sp. 48,7 0,1863 32,0 21,0 3948,1 Swartzia ulei 25,8 0,0522 23,6 15,5 993,2 Swartzia ulei 29,6 0,0688 25,4 16,7 1340,3 Tabebuia incana 18,1 0,0259 19,2 12,6 391,5 Tapura guianensis 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Tetragastris panamensis 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Tetragastris panamensis 11,8 0,0109 13,6 8,9 123,8 Tetragastris panamensis 25,5 0,0509 23,4 15,4 966,7 Tetragastris panamensis 30,9 0,0749 26,0 17,0 1468,6

(continua)


205

Theobroma sylvestre 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Theobroma sylvestre 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Theobroma sylvestre 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Tontelea cylindrocarpa 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Toulicia guianensis 16,9 0,0224 18,1 11,9 322,5 Touroulia amazonica 20,7 0,0336 20,7 13,5 616,1 Tovomita pyrifolia 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Tovomita schomburgkii 26,7 0,0561 24,1 15,8 1074,7 Tovomita schomburgkii 28,0 0,0616 24,7 16,2 1188,9 Trema micrantha 13,7 0,0147 15,3 10,0 184,7 Trichilia micropetala 10,0 0,0079 11,9 7,8 80,6 Trichilia micropetala 19,4 0,0296 20,2 13,3 469,1 Trichilia cipo 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Trichilia guianensis 18,5 0,0268 19,4 12,8 410,1 Trymatococcus amazonicus 22,3 0,0390 21,6 14,2 723,6 Unonopsis sp. 1 22,3 0,0390 21,6 14,2 723,6 Vantanea guianensis 34,7 0,0945 27,5 18,1 1891,6 Virola caducifolia 29,3 0,0674 25,3 16,6 1309,3 Virola calophylla 9,5 0,0072 11,5 7,5 70,8 Virola calophylla 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Virola calophylla 12,1 0,0115 13,9 9,1 132,9 Virola calophylla 20,7 0,0336 20,7 13,5 616,1 Virola decorticans 13,4 0,0140 15,0 9,9 173,5 Virola elongata 10,8 0,0092 12,7 8,3 98,8 Virola elongata 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Virola elongata 20,1 0,0316 20,2 13,3 575,7 Vitex triflora 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Zygia racemosa 9,9 0,0076 11,8 7,7 77,2 Zygia racemosa 12,7 0,0127 14,5 9,5 152,3 Zygia racemosa 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 Zygia racemosa 19,1 0,0286 20,0 13,1 448,9 Zygia ramiflora 10,5 0,0087 12,4 8,1 91,2 Zygia ramiflora 13,1 0,0134 14,7 9,7 162,7 ? 10,2 0,0081 12,1 7,9 84,1 ? 11,1 0,0097 13,0 8,5 106,7 ? 37,2 0,1089 28,5 18,7 2205,8 ? 44,6 0,1560 30,8 20,2 3256,1

DP DAP médio 20,8 14,5 cm

Área Basal do conjunto 33,85 m2 Altura média das árvores 19,0 6,6 m Altura média dos troncos 12,4 4,3 m

Massa total do conjunto 667,56 t ha-1 FONTE: Adaptada de Oliveira (2003).

TABELA B 1: Conclusão.

206

Oliveira (2003) ordenou as vinte espécies dominantes segundo seus Índices de Valor de

Importância (IVI) conforme mostrado na Tabela B.2. Para cada espécie, o IVI depende

do número de indivíduos, da área basal total e do grau de uniformidade de sua

distribuição no hectare. A partir da ordenação apresentada na Tabela B.2 e de valores de

massa específica seca (ρS) apresentados por Fearnside (1997) e Nogueira et al. (2003),

que reportam um valor médio para esta em torno de 700 kg m−3 nas árvores em florestas

de terra firme da Amazônia Central, foram selecionadas as árvores 1 (Licania

davillifolia − ρS ≈ 800 kg m−3), 2 (Chrysophylum sanguinolentum − ρS ≈ 700 kg m−3) e

4 (Eschweilera micrantha − ρS ≈ 600 kg m−3).

TABELA B.2 - Ordenação das Vinte Espécies com Maior Índice de Valor de

Importância no Hectare Estudado na Estação ZF-2.

Espécie

Número de

Indivíduos

Altura Média

de Tronco (m)

Altura

Média (m)

DAP Médio

(cm)

Área Basal

Total (m2)

IVI

Eschweilera micrantha 36 10 16 19 1,36 12,54Pouteria gongrijpii 19 13 19 24 1,01 7,67Chrysophyllum sanguinolentum 17 13 19 23 0,85 6,90Protium apiculatum 20 11 19 17 0,53 6,59Eschweilera atropetiolata 11 13 20 29 1,14 6,48Swartzia reticulata 9 12 17 25 0,96 5,47Licania davillifolia 11 14 20 26 0,97 5,44Eschweilera coriacea 14 10 16 19 0,50 5,06Aspidosperma oblongum 2 16 24 92 1,48 5,03Dinizia excelsa 7 12 19 30 0,87 4,73Swartzia panacoco 7 14 20 30 0,75 4,56Licania latifolia 10 14 19 19 0,41 4,37Eschweilera amazoniciformis 12 11 17 19 0,40 4,07Protium aracouchini 8 10 17 22 0,50 3,79Scleronema micranthum 8 13 19 24 0,52 3,64Cariniana decandra 3 20 30 59 0,83 3,46Hevea guianensis 6 16 21 29 0,49 3,28Ecclinusa guianensis 7 13 19 22 0,30 3,05Leonia glycycarpa 2 9 13 56 0,80 3,04Senefeldera macrophylla 10 10 16 17 0,25 2,97

Média Ponderada 12 18 24 Total = 14,92

FONTE: Adaptada de Oliveira (2003).

207

Com o intuito de selecionar uma árvore com alto valor de DAP, utilizou-se a Tabela

B.3, cedida por Oliveira (2003), na qual são mostradas as árvores que apresentam os

maiores valores de DAP verificados entre as 670 árvores do conjunto completo, e os

valores de massa específica seca apresentados por Fearnside (1997) e Nogueira et al.

(2003). Assim, selecionou-se a árvore 3 (Anacardium microsepalum) por apresentar um

alto valor de DAP (74,5 cm) e uma massa específica seca baixa (aproximadamente 500

kg m−3).

TABELA B.3 - Árvores com os Maiores Valores de DAP Apresentados no Hectare

Estudado na Estação ZF-2.

Espécies DAP (cm)

Goupia glabra 70,0

Anacardium microsepalum 74,5

Eschweilera collina 75,8

Aspidosperma sp. 80,9

Brosimum utile 81,5

Osteophloeum platyspermum 84,7

Abarema mataybifolia 95,5

Leonia glycycarpa 100,6

Aspidosperma oblongum 122,5

FONTE: Adaptada de Oliveira (2003).

209

APÊNDICE C

COMPARAÇÃO ENTRE OS RESULTADOS OBTIDOS UTILIZANDO DADOS

DA FLORESTA E DADOS DA TORRE PARA ST E Sq, E VALORES

CALCULADOS PARA Sq

Utilizando os dados de temperatura e de umidade relativa do ar coletados, entre os dias

11/09 (DJ 254) e 14/09/03 (DJ 257), pelos termo-higrômetros instalados em árvore

próxima à árvore 4, no interior da floresta, calcularam-se os componentes da TAE no ar,

ST e Sg, para compará-los com os resultados obtidos através dos dados coletados na torre

micrometeorológica instalada na floresta do sítio. Para a TAE no ar, devido às variações

de umidade específica, Sq, comparam-se, ainda, os resultados obtidos com os valores de

umidade relativa calculadas através das regressões quárticas com as temperaturas dadas

pelas Equações 3.87, 3.88 e 3.89. O cálculo de ST foi realizado utilizando as séries de

temperatura do ar obtidas nas alturas de 1,5; 9,0 e 18,0 m (floresta e torre) e as camadas

1, 2 e 3 (∆z1 = 5 m; ∆z2 = 8 m; ∆z3 = 6 m). Para Sq considerou-se apenas a camada 2 e as

umidades relativas medidas (floresta e torre) e calculadas para a altura de 9,0 m.

Nas Figuras C.1 a C.4 mostra-se o comportamento horário de ST (floresta e torre)

durante os quatro dias citados. A Figura C.5 apresenta a regressão entre ST calculada

com os dados da torre e com os dados da floresta, respectivamente. Verifica-se que há

uma boa correlação (r2 = 0,84) entre os resultados obtidos com os dados coletados na

torre e na floresta, permitindo, assim, que ST seja calculado utilizando-se dados da torre

sem grandes erros. Os perfis horários de Sq (floresta, torre e calculado a partir da

temperatura do ar) são mostrados nas Figuras C.6 a C.9, para os quatro dias

considerados. Nas Figuras C.10 e C.11 apresentam-se as regressões entre Sq obtido com

os dados da torre e da floresta, e Sq obtido com os valores de umidade relativa

calculados e dados da floresta. Diferentemente de ST, para uma estimativa mais precisa

de Sq é importante a coleta de dados no interior da floresta, uma vez que as correlações

apresentadas nas Figuras C.10 (r2 = 0,02) e C.11 (r2 = 0,25) são muito baixas,

principalmente para o caso dos resultados obtidos com os dados da torre.

210

-12

-9

-6

-3

0

3

6

9

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 255)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Torre Floresta

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Torre Floresta

FIGURA C.1 - Variação horária do termo ST obtido com: a) dados da estação

automática da torre micrometeorológica e b) dados coletados no

interior da floresta para o dia 11/09/03 (DJ 254).

FIGURA C.2 - Como na Figura C.1, para o dia 12/09/03 (DJ 255).

211

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Torre Floresta

-15

-10

-5

0

5

10

15

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (DJ 257)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Torre Floresta



212

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (254)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Torre Floresta Calculada

S T (Torre) = 1,1689S T (Floresta) - 0,0132r 2 = 0,84

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

S T com Dados da Floresta (W m-2)

S T c

om D

ados

da

Tor

re (W

m-2

)

FIGURA C.5 - Regressão entre o termo ST obtido com os dados da torre e ST obtido

com os dados da floresta.

FIGURA C.6 - Variação horária do termo Sq obtido com a) dados da estação automática

da torre micrometeorológica, b) dados coletados no interior da floresta e

c) valores de umidade relativa calculados a partir da temperatura do ar,

para o dia 11/09/03 (DJ 254).

213

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (255)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Torre Floresta Calculada

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (256)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)

Torre Floresta Calculada



214

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300

Hora Local (257)

Den

sida

de d

e Fl

uxo

de E

nerg

ia (W

m-2

)Torre Floresta Calculada

r 2 = 0,02

-30

-20

-10

0

10

20

30

-15 -10 -5 0 5 10

S q com Dados da Floresta (W m-2)

S q c

om D

ados

da

Tor

re (W

m-2

)


FIGURA C.10 - Regressão entre o termo Sq obtido com os dados da torre e Sq obtido

com os dados da floresta.

215

r 2 = 0,25

-6

-4

-2

0

2

4

6

-15 -10 -5 0 5 10

S q com Dados da Floresta (W m-2)

S q c

om V

alor

es C

alcu

lado

s (W

m-2

)

FIGURA C.11 - Regressão entre o termo Sq obtido com os valores calculados a partir

das temperaturas e Sq obtido com os dados da floresta.

taxas de armazenamento de energia e fluxos de calor nos...

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