Flodvindar induceras av den dagliga termiska kontrasten mellan landet och floden. Under dagtid, varmare temperaturer över land leder till lättare luftmassor som lyfts. Luftmassorna driver i sin tur landbaserad luftrörelse från floden mot land. Senare, luften sjunker över floden. Resultatet är en sluten lokal luftcirkulationscell i vertikalplanet (Figur 1). På natten, landet svalnar snabbare, och luftcirkulationen vänder eftersom floden är varmare. Eftersom dessa drivkrafter kombineras med större och mindre atmosfäriska flöden av passadvindar och lokal topografi, de kombinerade flodvindarna förblir svårfångade och svåra att förstå, mäta och simulera. En nyckelfråga uppstår då:Hur får man korrekta observationsbevis för dessa flodvindscirkulationer?

Traditionella plattformar för meteorologi och föroreningsmätning kan inte mäta hur vind, temperatur, fukt och luftföroreningar förändras med höjden över floden. Därför användes medelstora obemannade flygfarkoster (UAV—se bild). De har ett potentiellt framsteg i atmosfäriska studier på grund av extrem manövrerbarhet vid insamling av data vid höga horisontella och vertikala upplösningar. Sensorutrustade UAV:er användes för att samla in vertikal information på plats av meteorologiska och kemiska data i den lägre atmosfären under dagtid över Rio Negro-floden i centrala Amazonas. Effekterna av atmosfärisk recirkulation kopplad till flodvindarna på luftkvaliteten hos närliggande mänskliga populationer övervägdes.

Modelleringskomponent

För att stödja tolkningen av dessa observationer, denna studie inkluderar en modelleringskomponent för att koppla fältobservationer av flodvindar och kemi med finskaliga modelleringsanalyser med hjälp av en stor virvelsimulering (LES). Denna modell är utvecklad av Meteorology and Air Quality Group vid Wageningen University &Research. Det är också en viktig komponent i Ruisdael-observatoriet.

LES-simuleringarna undersökte effekterna av flodvindar på spridning av luftföroreningar. LES-simuleringen återger uttryckligen turbulensen och atmosfäriska cirkulationer från Amazonflodens vindar. Simuleringarna fångade huvuddragen i flodvindar observerade av UAV-avkänning.

Denna studie visar behovet av att kombinera metoder för att mäta (drönare) och högdetaljerad modellering (LES). Innebörden av denna studie är att luftåtercirkulation inducerad av flodvindar bromsar spridningen av luftföroreningar. Det förändrar också den rumsliga fördelningen och kemin av luftföroreningar, och kan öka risken för att människor utsätts för luftföroreningar i kustregionen. Resultaten understryker behovet av att förstå effekterna av flodvindar på luftföroreningar. Det framhåller att strategier och policyer för hantering av luftföroreningar i Amazonia bör inkludera effekterna av flodvindar för effektiv minskning och kontroll av föroreningar. Ytterligare forskning bedrivs med NWO-projektet Cloudroots.