PROPOLAR 2012-13
​PROJETO MATAGRO
Monitoring of Atmospheric Tracers in Antarctica with Ground-based Observations

ÁREA DE INVESTIGAÇÃO: CIÊNCIAS DA ATMOSFERA
O Ozono Atmosférico desempenha um papel fundamental no Sistema Climático.

​Na estratosfera o ozono é um forte absorvente da radiação ultravioleta e da radição infravermelha ascendente oriunda do Globo e troposfera, enquanto que na troposfera o ozone é fundamentalmente um gás de efeito de estufa, apesar de também absorver radiação ultravioleta. A monitorização do ozono é uma das principais actividades na comunidade científica mundial, em particular nas regiões polares, devido às suas condições climáticas extremas. Também tem relevo a monitorização de outros constituintes minoritários da atmosfera que participam no ciclo químico do ozono (BrO, IO, OIO, OCIO), dado o seu papel na evolução da camada de ozono estratosférico. Estes constituintes minoritários são praticamente transparentes do ponto de vista óptico e exigem o desenvolvimento de instrumentação ad hoc e de técnicas de processamento dos dados particulares. 

Propomo–nos medir as quantidades colunares e os perfis verticais dos constituintes acima mencionados nas estações polares "Mario Zucchelli" (MZS) e DOME/Concórdia (DOME/C), recorrendo respectivamente aos espectrómetros SPATRAM/MZS e SPATRAM/DC, cada um deles acoplado à plataforma MIGE (Multiple Input Geometry Device) que permite medir a radiação dispersa em direcções diferentes da direcção zenital (configuração Off-axis) de modo a aumentar o percurso óptico das observações. Este facto aumenta a sensibilidade da medida dos compostos minoritários que são praticamente transparentes do ponto de vista óptico. 

Este projecto de investigação está incluído no Projecto Internacional Polar Ozone Loss (PO3L) inserido no Ano Polar Internacional 2007-09 (IPY 2007-2009). 

As técnicas de inversão aplicadas às observações da radiação difusa espectral (DOAS Differential Absorption Optical Spectroscopy) juntamente com o modelo de transferência radiativa de dispersão múltipla (PROMSAR - PROcessing of Multi-Scattered Atmospheric Radiation) permitirão quantificar a coluna total desses constituintes minoritários bem assim como os seus perfis verticais. 

A actividade na estação de DOME/C será feita em colaboração com a equipa francesa do Serviço de Aéronomia (cujo responsável é F. Goutail), uma vez que o espectrómetro SAOZ, aí instalado desde 2007 e o SPATRAM-MIGE, por nós desenvolvido, constituem sistemas de observação complementares destes constituintes atmosféricos. Para além das actividades a desenvolver na Antárctica, este projecto irá analisar a série histórica de observações obtidas em MZS, com o espectrómetro GASCOD (antecessor do SPATRAM, também desenvolvido com a colaboração do PI deste projecto e instalado na Antárctica há mais de 10 anos). Será re-processada toda a série de observações à luz de novas técnicas e algoritmos de processamento dos dados, entretanto desenvolvidas pelo PI e a equipa deste projecto, para obter os perfis verticais do ozono e do dióxido de azoto nessa região. Será feita a comparação com os dados correspondentes obtidos com espectrómetros equivalentes instalados nas latitudes médias, com o objectivo de estudar a variabilidade do ozono tanto nas latitudes médias com nas latitudes elevadas. Os estudos prevêem ainda a possibilidade de obter (ao longo de mais dez anos) as quantidades colunares de outros constituintes minoritários tais como o HCHO, o BrO e o IO.

PROJETO MATAGRO - equipa
DESTINO: Baía Terra Nova, Antártida, Janeiro de 2013
  1. ANATOCU
  2. CEPH 2013
  3. CONTANTARC2 
  4. FISHWARM 
  5. HISURF
  6. HOLOANTAR 
  7. MATAGRO
  8. NITROEXTEM
  9. PERMACHANGE
CONSTITUI A EQUIPA NO TERRENO
Daniele BORTOLI (IT)
Investigador Principal (IP)
GEOPHYSICS CENTRE OF EVORA - UNIVERSITY OF EVORA (CGE-UE)
D.Bortoli graduated in Physics by the "Alma Mater Studiorum" Bologna University (Italy) in 1998 and completed his PhD in Atmospheric Physics at Évora University (UE) (Portugal) in 2005. Since 2008 he holds a Ciência 2007 research contract, hosted by the Évora Geophysics Centre (CGE). Since 2007 (International Polar Year) DB participated in the creation of the Portuguese Polar Program and he is now a member of the Coordination Committee. He undertook scientific collaborations with the Antarctic Projects of Italy, India, Bulgaria and New Zealand. Since some years he is a non-stipendiary invited research fellow of the Italian Research Council. His main fields of research are the physics and chemistry of atmospheric compounds at high/midlatitudes, the ozone hole in Arctic and Antarctica and characterization of solar radiation. In addition, DB develops remote sensing instrumentation to study atmospheric composition. He developed SPATRAM (Spectrometer for Atmospheric TRAcers Monitoring) prototype equipment, being different versions of this instrument installed in permanent stations: Portugal (2), Italy (2), Antarctica, Bulgaria, and recently Ghana. The results of his research are contained in more than 150 articles, of these, 61 indexed in Scopus database with 192 citations and h-index=8. Of the 61 articles, 29 are published in peer review international journals and 32 in reviewed conference proceedings. He was/is involved in 29 national and international funded projects (5 as PI; 7 as WP responsible). DB took part in 10 field campaigns, including 4 Italian Antarctic Expeditions. He carries out reviewer activities periodically, participates in Academic juries and gained teaching experience, lecturing several courses at UE. In 2007 DB started his own group, which evolved to 7 members including fellowships, undergrad., master, PhD stud. and Post-Docs. Since his graduation DB accepted the supervision of 3 PhDs (ongoing) and 3 Post-Docs. In addition he supervised 11 fellowships, undergrad. and Master in physics and in environmental sciences and completed the supervision of 2 Post-Docs, a PhD is envisaged soon.
Ana Filipa DOMINGUES (PT)
A Mestre Ana Filipa Domingues tem desenvolvido, desde 2006 o seu trabalho no Centro de Geofísica de Évora no grupo de Meteorologia e Clima, sob orientação do Doutor Daniele Bortoli e da Professora Ana Maria Silva. Os vários projetos onde participou, assim como o seutrabalho de mestrado e de doutoramento enquadram-se na mesma linha de investigação na área da monitorização de gases vestigiais da atmosfera. O trabalho desenvolvido pela estudante consta na utilização do instrumento UVVIS Spectrometer for Atmospheric Tracers Measurements (SPATRAM), instalado no CGE desde 2004, para a obtenção das quantidades colunares de ozono e dióxido de azoto e consequente estudo da variação diurna e sazonal desses mesmos gases. Posteriormente faz a validação dos dados obtidos com medidas obtidas por instrumentos a bordo de satélites. Em trabalhos anteriores desenvolveu um estudo qualitativo e quantitativo sobre o dióxido de azoto presente em massas de ar que chegam à cidade de Évora provenientes de fontes poluentes sediadas no estrangeiro e em Portugal. Recentemente a estudante tem desenvolvido algoritmos que permitem a determinação dos perfis verticais de ozono e dióxido de azoto, utilizando o mesmo espetrómetro. Tem participado em encontros nacionais e internacionais e em workshops dentro da sua área de investigação. É autora e coautora de artigos presentes em revistas científicas e em publicações de comunicações resultantes de conferências

Ana Maria SILVA (PT)
Ana Maria Silva, agregada em Física da Atmosfera em 1999 pela Universidade de Évora e actualmente na situação de aposentada, licenciou-se em Física (Meteorologia/Oceanografia) em 1976, pela Universidade de Lisboa e doutorou-se em Física (Física Aplicada) em 1988 pela Universidade de Évora. Foi Professora Associada c/agregação da Universidade de Évora (1999-2010), tendo sido eleita ou nomeada para diversos cargos (na Universidade de Évora ou da FCT), designadamente, Vice Presidente do CC da Área Departamental das Ciências Exactas da UE (1994-1996), Presidente do Departamento de Física (1997-1999)-e do CC do Centro de Geofísica de Évora (1993-1998; 2005-2010), representante da UE na Rede Nacional de Geofísica da FCT (2007-2011), representante científica da FCT no Consórcio EUFAR (2007-2011), investigadora responsável de um dos dois observatórios da rede observacional da NASA-AERONET (AErosol RObotic NETwork) em Portugal desde 2003, etc. É actualmente coordenadora da linha de investigação em Atmosfera e Hidrosfera do Centro de Geofísica de Évora, eleita no início de 2012, após a reestruturação interna do funcionamento do CGE . Os interesses e estudos realizados tem-se desenvolvido nos seguintes domínios da Física Aplicada: Microclima, Física da Atmosfera em particular transferência radiativa e interacção com constituintes minoritários da atmosfera. Tem-se dedicado nos últimos 15 anos à caracterização física dos aerossóis atmosféricos e gases minoritários e o seu impacto no clima. A modelação teórica do campo radiativo atmosférico é um dos temas actuais de investigação. Tem orientado ou co/orientado inúmeros estudantes de doutoramento, mestrado e licenciatura e coordenado vários investigadores com posições de pósdoc na Universidade de Évora. Tem participado em diversos juris de provas académicas, na qualidade de arguente ou de vogal, quer na Universidade de Évora, quer noutras Universidades em Portugal ou no estrangeiro. É reviewer regular de revistas científicas internacionais (JGR, A&E, AO, JRS, etc) e publicou cerca de 70 artigos em revistas internacionais com arbitragem científica como primeira autora ou coautora.
Maria João COSTA (PT)
Maria João Tavares da Costa tem vindo a realizar a sua investigação no Centro de Geofísica de Évora desde 1993. Concluiu o seu Doutoramento em Física, em 2004 com uma tese sobre a Detecção Remota da Atmosfera por Satélite. Actualmente é Professora Auxiliar no Departamento de Física da Universidade de Évora e coordenadora do Centro de Actividade (CA) Meteorologia e Clima do Centro de Geofísica de Évora (CGE). A sua principal actividade de investigação encontrase centrada na radiação solar, física das nuvens e dos aerossóis, detecção remota da atmosfera e da superfície da Terra (especialmente através de satélites), transferência radiativa na atmosfera e efeitos radiativos dos aerossóis e nuvens no clima, sobretudo à escala regional. Actualmente coordena um projecto de investigação com parceiros internacionais, cujo objectivo principal é a avaliação dos efeitos que os diferentes tipos de nuvens têm na radiação solar ultravioleta, assim como a distribuição da radiação ultravioleta à superfície, no Sul de Portugal e Espanha. Para tal associamse  imagens de satélite (geoestacionários) e medições efectuadas à superfície, com modelação radiativa na atmosfera para determinar propriedades das nuvens como a sua espessura óptica, raio eficaz das gotículas, altitude e temperatura do topo, algumas delas determinantes para o balanço da radiação solar à superfície. Por outro lado instalaramse alguns radiómetros UV no Sul de Portugal e Espanha. Também a combinação da detecção remota de satélite com a modelação meteorológica de mesoscala tem sido explorada nos últimos anos, envolvendo uma colaboração estreita entre vários membros do Meteorologia e Clima, com actividades que incluem os efeitos directos e indirectos dos aerossóis no clima, a variabilidade do ozono na Península Ibérica e o estudo de fenómenos intensos de precipitação, entre outros. A colaboração entre os Meteorologia e Clima e Água, Ambiente e Processos Superficiais resulta também no desenvolvimento de metodologias de detecção remota para monitorização da qualidade de águas superficiais interiores, tendo actualmente como grande objectivo de estudo a albufeira de Alqueva. Naturalmente que a diversidade de temas específicos tratados não seria possível sem a colaboração de vários jovens estudantes e bolseiros, através da grande motivação, empenho e dinamismo demonstrados pelos resultados obtidos, reflectidos nas suas dissertações e publicações científicas, assim como a colaboração com vários membros do CGE e com outros parceiros nacionais e internacionais.

DINA SANTOS (PT)


FABRIZIO RAVEGNANI (IT)


GIORGIO GIOVANELLI (IT)


IVAN KOSTADINOV (BUL)


MANUEL ANTÓN MATÍNEZ (ES)


​MIGUEL JOAQUIM POTES (PT)
​

PAVAN KULKARNI (IN)

PROJETO MATAGRO - imagens
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