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  • IPEN-DOC 26501

    SOUPIONA, O.; SAMARAS, S.; ORTIZ-AMEZCUA, P.; BOCKMANN, C.; PAPAYANNIS, A.; MOREIRA, G.A. ; BENAVENT-OLTRA, J.A.; GUERRERO-RASCADO, J.L.; BEDOYA-VELASQUEZ, A.E.; OLMO, F.J.; ROMAN, R.; KOKKALIS, P.; MYLONAKI, M.; ALADOS-ARBOLEDAS, L.; PAPANIKOLAOU, C.A.; FOSKINIS, R.. Retrieval of optical and microphysical properties of transported Saharan dust over Athens and Granada based on multi-wavelength Raman lidar measurements: study of the mixing processes. Atmospheric Environment, v. 214, p. 1-15, 2019. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2019.116824

    Abstract: In this paper we extract the aerosol microphysical properties for a collection of mineral dust cases measured by multi-wavelength depolarization Raman lidar systems located at the National Technical University of Athens (NTUA, Athens, Greece) and the Andalusian Institute for Earth System Research (IISTA-CEAMA, Granada, Spain). The lidar-based retrievals were carried out with the Spheroidal Inversion eXperiments software tool (SphInX) developed at the University of Potsdam (Germany). The software uses regularized inversion of a two-dimensional enhancement of the Mie model based on the spheroid-particle approximation with the aspect ratio determining the particle shape. The selection of the cases was based on the transport time from the source regions to the measuring sites. The aerosol optical depth as measured by AERONET ranged from 0.27 to 0.54 (at 500 nm) depending on the intensity of each event. Our analysis showed the hourly mean particle linear depolarization ratio and particle lidar ratio values at 532 nm ranging from 11 to 34% and from 42 to 79 sr respectively, depending on the mixing status, the corresponding air mass pathways and their transport time. Cases with shorter transport time showed good agreement in terms of the optical and SphInXretrieved microphysical properties between Athens and Granada providing a complex refractive index value equal to 1.4 + 0.004i. On the other hand, the results for cases with higher transport time deviated from the aforementioned ones as well as from each other, providing, in particular, an imaginary part of the refractive index ranging from 0.002 to 0.005. Reconstructions of two-dimensional shape-size distributions for each selected layer showed that the dominant effective particle shape was prolate with diverse spherical contributions. The retrieved volume concentrations reflect overall the intensity of the episodes.

    Palavras-Chave: aerosols; minerals; dusts; aerial monitoring; deserts; optical radar; depolarization; computer codes; aerosol monitoring

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  • IPEN-DOC 25822

    BEDOYA-VELASQUEZ, ANDRES E.; NAVAS-GUZMAN, FRANCISCO; MOREIRA, GREGORI de A. ; ROMAN, ROBERTO; CAZORLA, ALBERTO; ORTIZ-AMEZCUA, PABLO; BENAVENT-OLTRA, JOSE A.; ALADOS-ARBOLEDAS, LUCAS; OLMO-REYES, FRANCISCO J.; FOYO-MORENO, INMACULADA; MONTILLA-ROSERO, ELENA; HOYOS, CARLOS D.; GUERRERO-RASCADO, JUAN L.. Seasonal analysis of the atmosphere during five years by using microwave radiometry over a mid-latitude site. Atmospheric Research, v. 218, p. 78-89, 2019. DOI: 10.1016/j.atmosres.2018.11.014

    Abstract: This work focuses on the analysis of the seasonal cycle of temperature and relative humidity (RH) profiles and integrated water vapor (IWV) obtained from microwave radiometer (MWR) measurements over the mid-latitude city of Granada, southern Spain. For completeness the study, the maximum atmospheric boundary layer height (ABLHmax) is also included. To this end, we have firstly characterized the HATPRO-RPG MWR errors using 55 colocated radiosondes (RS) by means of the mean-bias (bias) profile and the standard deviation (SDbias) profile classified under all-weather conditions and cloud-free conditions. This characterization pointed out that temperature from HATPRO-MWR presents a very low bias respects RS mostly below 2.0 km agl, ranging from positive to negative values under all-weather conditions (from 1.7 to −0.4 K with SDbias up to 3.0 K). Under cloud-free conditions, the bias was very similar to that found under allweather conditions (1.8 to −0.4 K) but with smaller SDbias (up to 1.1 K). The same behavior is also seen in this lower part (ground to 2.0 km agl) for RH. Under all-weather conditions, the mean RH bias ranged from 3.0 to −4.0% with SDbias between 10 and 16.3% while under cloud-free conditions the bias ranged from 2.0 to −0.4% with SDbias from 0.5 to 13.3%. Above 2.0 km agl, the SDbias error increases considerably up to 4 km agl (up to −20%), and then decreases slightly above 7.0 km agl (up to−5%). In addition, IWV values from MWR were also compared with the values obtained from the integration of RS profiles, showing a better linear fit under cloudfree conditions (R2=0.96) than under all-weather conditions (R2=0.82). The mean bias under cloud-free conditions was −0.80 kg/m2 while for all-weather conditions it was −1.25 kg/m2. Thus, the SDbiasfor all the statistics (temperature, RH and IWV) of the comparison between MWR and RS presented higher values for allweather conditions than for cloud-free conditions ones. It points out that the presence of clouds is a key factor to take into account when MWR products are used. The second part of this work is devoted to a seasonal variability analysis over five years, leading us to characterize thermodynamically the troposphere over our site. This city atmosphere presents a clear seasonal cycle where temperature, ABLHmax and IWV increase from winter to summer and decrease in autumn, meanwhile RH decreases along the warmer seasons. This city presents cold winters (mean daily maximum temperature: 10.6 ± 1.1 °C) and dry/hot summers (mean daily maximum temperature of 28.8 ± 0.9 °C and mean daily maximum of surface RH up to 55.0 ± 6.0%) at surface (680m asl). Moreover, considering temporal trends, our study pointed out that only temperature and RH showed a linear increase in winters with a mean-rate of (0.5 ± 0.1) °C/year and (3.4 ± 1.7) %/year, respectively, from ground to 2.0 km agl, meanwhile IWV presented a linear increase of 1.0 kg·m−2/year in winters, 0.78 kg·m−2/year in summers and a linear decrease in autumns of −0.75 kg·m−2/year.

    Palavras-Chave: microwave radiation; atmospheres; seasonal variations; remote sensing; thermodynamic properties; boundary layers; radiometers

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  • IPEN-DOC 27123

    MOREIRA, GREGORI de A. ; GUERRERO-RASCADO, JUAN L.; BRAVO-ARANDA, JUAN A.; FOYO-MORENO, INMACULADA; CAZORLA, ALBERTO; ALADOS, INMACULADA; LYAMANI, HASSAN; LANDULFO, EDUARDO ; ALADOS-ARBOLEDAS, LUCAS. Study of the planetary boundary layer height in an urban environment using a combination of microwave radiometer and ceilometer. Atmospheric Research, v. 240, p. 1-15, 2020. DOI: 10.1016/j.atmosres.2020.104932

    Abstract: The Planetary Boundary Layer (PBL) is an important part of the atmosphere that is relevant in different atmospheric fields like pollutant dispersion, and weather forecasting. In this study, we analyze four and five-year datasets of measurements gathered with a ceilometer and a microwave radiometer to study the PBL structure respectively, in the mid-latitude urban area of Granada (Spain). The methodologies applied for the PBL Height (PBLH) detection (gradient method for ceilometer and the combination of parcel method and temperature gradient method for microwave radiometer) provided a description in agreement with the literature about the PBL structure under simple scenarios. Then, the PBLH behavior is characterized by a statistical study of the convective and stable situations, so that the PBLH was obtained from microwave radiometer measurements. The analysis of the PBLH statistical study shows some agreement with other PBLH studies such as daily pattern and yearly cycle, and the discrepancies were explained in terms of distinct latitudes, topography and climate conditions. Finally, it was performed a joint long-term analysis of the residual layer (RL) provided by ceilometer and the stable and convective layer heights determined by microwave radiometer, offering a complete picture of the PBL evolution by synergetic combination of remote sensing techniques. The PBL behavior has been used for explaining the daily cycle of Black Carbon (BC) concentration, used as tracer of the pollutants emissions associated to traffic.

    Palavras-Chave: boundary layers; urban areas; atmospheres; clouds; microwave radiation; radiometers; weather; cloud cover; remote sensing; climates; monitoring

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  • IPEN-DOC 27017

    LOPES, FABIO J.S. ; ARRUDA, GREGORI M. de ; ARAUJO, FELIPE V. ; LANDULFO, EDUARDO . Synergy between multichannel Raman Lidar system and spaceborne remote sensing platforms applied to study aerosol optical properties at Metropolitan Area of São Paulo - Brazil. In: WORKSHOP ON LIDAR MEASUREMENTS IN LATIN AMERICA, 8th, April 6-10, 2015, Cayo Coco, Cuba. Abstract... 2015.

    Abstract: In the last decades, several remote sensing platforms, i.e., spaceborne, aircraft and ground-based measurement systems have been developed or improved to conduct studies of aerosol and cloud optical properties on local and global scales, as well as to provide the scientific basis for understanding the Earth climate system. The combination measurements between spaceborne sensors and ground-based instruments can helps to provide a better understanding about the impact of aerosols on air quality and in the climate changes inside large cities. The Metropolitan Area of São Paulo (MASP), one of the largest megacities in the world, frequently suffers with problems related to the air quality. Concerned with the pollution scenario of MASP, several measurement campaigns were conducted since 2012, specially, during the South hemisphere winter, period when the low temperatures and the low level of precipitation contribute to the poor dispersion of aerosols. A multichannel Raman Lidar system and air quality monitoring stations from University of São Paulo and Environment Agency of São Paulo State (CETESB) were employed in order to monitor the increasing of aerosol load in the atmosphere. Satellite data from CALIPSO and AQUA were applied to draws the pollution scenario and the most frequent aerosol type at MASP. This study intend to present how the synergy between ground-based monitoring and satellite data can helps to improve the studies the effects of particulate matter concentration in the air quality of MASP and the influence of aerosol from biomass burning advected from large range distance of South American continent.

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  • IPEN-DOC 27965

    LOPES, FABIO ; YOSHIDA, ALEXANDRE ; CACHEFFO, ALEXANDRE ; SILVA, JONATAN ; MOREIRA, GREGORI ; LANDULFO, EDUARDO . Validation of AEOLUS L2A products using a multiwavelength lidar system at SPU Lidar Station - Brazil. In: AEOLUS CAL/VAL AND SCIENCE WORKSHOP, November 2-6, 2020, Online. Apresentação... 2020.

    Palavras-Chave: optical radar; aerosols; layers; earth atmosphere; wave propagation; satellite atmospheres

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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