Simulations of tropical rainforest albedo: is canopy wetness important?

Abstract

Accurate information on surface albedo is essential for climate modelling, especially for regions such as Amazonia, where the response of the regional atmospheric circulation to the changes on surface albedo is strong. Previous studies have indicated that models are still unable to correctly reproduce details of the seasonal variation of surface albedo. Therefore, it was investigated the role of canopy wetness on the simulated albedo of a tropical rainforest by modifying the IBIS canopy radiation transfer code to incorporate the effects of canopy wetness on the vegetation reflectance. In this study, simulations were run using three versions of the land surface/ecosystem model IBIS: the standard version, the same version recalibrated to fit the data of albedo on tropical rainforests and a modified version that incorporates the effects of canopy wetness on surface albedo, for three sites in the Amazon forest at hourly and monthly scales. The results demonstrated that, at the hourly time scale, the incorporation of canopy wetness on the calculations of radiative transfer substantially improves the simulations results, whereas at the monthly scale these changes do not substantially modify the simulated albedo.

A informação precisa do albedo superficial é essencial para a modelagem climática, especialmente para regiões, tais como a Amazônia, onde a resposta da circulação atmosférica regional às mudanças do albedo superficial é forte. Estudos preliminares têm indicado que os modelos ainda não são capazes de reproduzir corretamente os detalhes da variação sazonal do albedo superficial. Portanto, investigou-se o papel do molhamento foliar sobre o albedo simulado de uma floresta tropical por meio da modificação do código de transferência radiativa no dossel do IBIS para incorporar os efeitos do molhamento do dossel sobre a refletância da vegetação. Neste estudo, procederamse simulações usando três versões do modelo superfície terrestre/ ecossistema IBIS: a versão padrão, a mesma versão recalibrada para ajustar aos dados de albedo de florestas tropicais e, uma versão modificada que incorpora os efeitos do molhamento do dossel sobre o albedo superficial, para três sítios da floresta amazônica em escalas horária e mensal. Os resultados demonstraram que, em escala horária, a incorporação do molhamento do dossel sobre os cálculos de transferência radiativa melhora substancialmente os resultados simulados, enquanto que, em escala mensal, essas mudanças não modificam substancialmente o albedo simulado.