Dissertações/Teses

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2019
Dissertações
1
  • MARCELE DE JESUS CORREA
  • IMPACTO DA URBANIZAÇÃO NAS TEMPERATURAS DO AR E DE
    SUPERFÍCIE DA REGIÃO METROPOLITANA DE FORTALEZA

  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO BOURGUIGNON PEREIRA
  • HELIOFABIO BARROS GOMES
  • JONATHAN MOTA DA SILVA
  • KELLEN CARLA LIMA
  • Data: 25/02/2019

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  • A Região Metropolitana de Fortaleza, no estado do Ceará, apresenta população aproximada de 4,051 milhões de habitantes, sendo que mais da metade desta população se concentra em Fortaleza. A urbanização, o modo como se dá o processo de uso e ocupação do solo, propicia a formação de um clima próprio, que influencia o modo de vida da população destas áreas. O aumento da população urbana tem gerado anseios quanto ao estudo de alterações do clima em escala local e regional, na tentativa de compreender a relação entre as atividades antropogênicas e possíveis alterações no clima. Desta forma, o objetivo da pesquisa foi investigar o efeito da urbanização sobre as temperaturas do ar e de superfície na Região Metropolitana de FortalezaCE (estação urbana) e Jaguaruana (estação rural). Para tanto, primeiro, foram utilizados os dados observados da média mensal de temperatura do ar máxima e mínima de estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia para o período de 1980 a 2017, e imagens de satélite do Landsat 5-Thematic Mapper e Landsat 8-Operational Lande Imager/Thermal Infrared Sensor referente a julho de 2006 e agosto de 2017, respectivamente. Assim, utilizaram-se os métodos paramétricos (Regressão Linear Simples) e não paramétricos (Mann-Kendall e Theil-Sen) para a investigação de tendência de temperatura do ar nas estações urbana e rural; método de classificação supervisionada por máxima verossimilhança para mudança no uso e cobertura da terra (Land Use Land Cover); o Normalized Difference Built-up Index para mapear áreas urbanas, bem como, algumas etapas do método Surface Energy Balance Algorithms for Land foram utilizadas para a obtenção da estimativa da temperatura de superfície (Land Surface Temperature). Os resultados obtidos para a temperatura do ar mostraram que: (i) foi constatada tendência linear positiva na média da temperatura máxima para a estação urbana de 0,37°C/década, enquanto que, para a estação rural, a tendência foi positiva para a média da temperatura mínima, porém não significante estatisticamente; (ii) o efeito de urbanização em relação à média da temperatura máxima entre as estações urbana e rural foi de 0,11°C/década. (iii) Para temperatura de superfície, o ano de 2017 apresentou uma diferença de 4,5°C na temperatura entre as estações urbana e rural, visto que foi constatado por meio do Land Use Land Cover aumento do solo exposto em ambas as regiões para os anos de 2006 e 2017. (iv) por meio do Normalized Difference Built-up Index constatou-se aumento da temperatura em relação à área construída tanto para a estação urbana quanto rural, sendo esta 2,5°C mais elevada que aquela, aproximadamente. No entanto, este índice não diferencia com precisão área urbana de solo exposto, visto que essas superfícies apresentam resposta espectral semelhantes para áreas construídas.


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  • The Metropolitan Region of Fortaleza, in the state of Ceará, has an approximate population of 4.051 million inhabitants, more than half of this population is concentrated in Fortaleza. Urbanization, the way in which the land use and occupation process takes place, leads to the formation of a climate of its own, which influences the way of life of the population in these areas. The increase in urban population has generated anxieties about the study of local and regional climate change in an attempt to understand the relationship between anthropogenic activities and possible changes in climate. In this way, the objective of this research was to investigate the effect of urbanization on air and surface temperatures in the Metropolitan Region of Fortaleza-CE (urban station) and Jaguaruana (rural station). In order to do so, first, we used the observed data of the monthly mean maximum and minimum air temperature of meteorological stations of the National Meteorological Institute for the period from 1980 to 2017, and satellite images of Landsat 5-Thematic Mapper and Landsat 8- Operational Lande Imager/Thermal Infrared Sensor for July 2006 and August 2017, respectively. Thus, the parametric (Simple Linear Regression) and non-parametric methods (Mann-Kendall and Theil-Sen) were used to investigate the tendency of air temperature in urban and rural stations; maximum likelihood-supervised classification method for land use change and land cover (Land Use Land Cover); The Normalized Difference Built-up Index for mapping urban areas. As well as, some steps of the Surface Energy Balance Algorithms for Land method were used to obtain the Land Surface Temperature estimation. The results obtained for the air temperature showed that: (i) a positive linear trend was observed in the mean maximum temperature for the urban station of 0.37°C/decade, while for the rural season, the trend was positive for the mean minimum temperature, but not statistically significant; (ii) the urbanization effect in relation to the mean maximum temperature between urban and rural stations was 0.11°C/decade. (iii) For surface temperature, the year 2017 showed a difference of 4.5°C in the temperature between the urban and rural stations, as Land Land Land Cover increased in both regions for the years 2006 and 2017. (iv) The Normalized Difference Built-up Index showed an increase in temperature in relation to the built area for both the urban and rural stations, which was 2.5°C higher than that, about. However, this index does not accurately differentiate urban area from exposed soil, since these surfaces have similar spectral responses to built-up areas.

2
  • FRANCISCO EMENSON CARPEGIANE SILVA FEITOSA
  • ANÁLISE DO VENTO SOBRE A BACIA DO OCEANO ATLÂNTICO TROPICAL: OBSERVAÇÕES E MODELAGEM DINÂMICA DE MESOSESCALA

  • Orientador : CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • HELBER BARROS GOMES
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 28/02/2019

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  • A estrutura econômica e social de um país está atrelada principalmente ao setor energético.
    Esse setor é vulnerável a mudanças climáticas sendo responsável pela maior parte de emissão
    de gases de efeito estufa. A partir dessa premissa são necessários investimentos em novas
    alternativas de geração de energia, como a geração de energia eólica em regiões offshore
    frente ao seu grande potencial para geração de energia. Entretanto, estimar o potencial eólico
    de uma região, principalmente offshore, se torna difícil devido à pouca disponibilidade de
    dados observados da velocidade do vento nesses locais. Logo, os objetivos desta pesquisa são
    avaliar a performance do modelo climático regional RegCM4.2 em simular a variabilidade
    anual e mensal da velocidade do vento na bacia do Oceano Atlântico Tropical, e identificar o
    potencial eólico para geração de energia. Primeiramente, foi realizado uma comparação entre
    os dados de boias do programa PIRATA com dados auferidos por satélite do produto Blended
    Sea Winds (BSW), com objetivo de verificar a qualidade do BSW. Em seguida, as simulações
    do modelo foram comparadas com os dados do BSW, por meio do cálculo do erro médio
    quadrático, BIAS e os coeficientes de correlação de Pearson (geral) e Spearman (mensal).
    Finalmente, após a validação dos dados, foi calculado o potencial eólico através do cálculo da
    densidade de potência. Em relação a avaliação da qualidade dos dados de velocidade do vento
    do BSW, foi possível identificar que o BSW conseguiu representar bem os dados de
    velocidade do vento, apresentando alto coeficiente de correlação e um erro relativamente
    baixo. Semelhantemente, o modelo apresentou melhor simulação da velocidade do vento nas
    regiões próximas à costa do que nas regiões mais distante do litoral, quando analisados
    sazonalmente, foi verificado que o modelo possui melhor performance durante os períodos de
    inverno e primavera. No que se refere aos resultados de PD, durante o verão e outono, os
    maiores valores de PD se concentrou nas regiões litorâneas localizados ao norte da linha do
    Equador, enquanto que, durante o inverno e a primavera os maiores valores de PD foram
    observados no litoral norte brasileiro. Com isso pode-se concluir que, a validação dos dados
    do BSW apresentou baixos erros, mostrando ser uma eficiente base de dados. O RegCM4.2
    apresentou simulações condizentes a distribuição da velocidade do vento auferida pelos
    satélites, e quanto a PD, o NEB apresentou o maior potencial para a geração de energia eólica.


  • Mostrar Abstract
  • The economic and social structure of a country is linked mainly to the energy sector. This
    sector is vulnerable to climate change being responsible for most of the emission of
    greenhouse gases. From this premise, investments are needed in new alternative energy
    generation, such as wind power generation in offshore regions in view of its great potential for
    power generation. However, estimating the wind potential of a region, especially offshore, is
    difficult because of the low availability of observed wind speed data at these sites. Therefore,
    the objectives of this study are to evaluate the performance of the RegCM4.2 regional climate
    model in simulating the annual and seasonal wind speed climatology in the Tropical Atlantic
    Ocean Basin and to identify the wind potential for energy generation. Firstly, a comparison
    was performed between the data from the PIRATA program with satellite data from the
    Blended Sea Winds (BSW) product, in order to verify the BSW quality. Then the model
    simulations were compared with the BSW data, using root mean square error, BIAS and
    Pearson (general) and Spearman (monthly) correlation coefficient. Finally, after the validation
    of the data, the wind potential was calculated by calculating the power density. In relation to
    the BSW wind speed data validation, it was possible to identify that the BSW was able to
    represent wind speed data well, presenting a high correlation coefficient and a relatively low
    error. Similarly, the model presented better simulation of the wind velocity in the regions near
    the coast than in the more distant regions of the coast, when analyzed seasonally, it was
    verified that the model has better performance during the winter and spring periods.
    Regarding the PD results, during the summer and fall, the highest values of PD were
    concentrated in the coastal regions located to the north of the equator, while during winter and
    spring the highest values of PD were observed in the northern Brazilian coast. In conclusion,
    the validation of the BSW data showed low errors, proving to be an efficient database.
    RegCM4.2 showed simulations consistent with the wind speed distribution obtained by the
    satellites, and for PD, NEB presented the greatest potential for wind power generation.

3
  • DANIEL CAMILO FORTUNATO DOS SANTOS OLIVEIRA
  • PROPRIEDADES ÓPTICAS DE AEROSSÓIS NA ATMOSFERA DE NATAL/BRASIL MEDIDAS POR MEIO DE UM FOTÔMETRO SOLAR DA REDE AERONET

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FÁBIO JULIANO DA SILVA LOPES
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • ELENA MONTILLA-ROSERO
  • ELISA THOMÉ SENA
  • Data: 12/04/2019

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  • O estudo dos aerossóis atmosféricos contribui para o entendimento da forçante radiativa e do aquecimento global. Além disso, os aerossóis podem influenciar na visibilidade, na chuva ácida, na saúde humana e na precipitação. Desde 2016, Natal, capital do Rio Grande do Norte, Brasil, possui um fotômetro solar (CIMEL) da rede RIMA/AERONET que pode identificar a presença de aerossóis de queima de biomassa e poeira mineral provindos da África. Para tal identificação, objetiva-se caracterizar as propriedades ópticas dos aerossóis presentes na atmosférica de Natal (RN). Os dados disponibilizados pela AERONET, a nível 1.5, Versão 3, fornecem informação sobre algumas características microfísicas como profundidade óptica de aerossol (AOD), coeficiente de Angström (α), albedo de espalhamento único (SSA), fator de assimetria (g), índice de refração complexo (N), distribuição de tamanho volumétrica (DTV) e água precipitável.  O período de obtenção destes dados foi de agosto de 2017 a março de 2018. Os aerossóis foram classificados mediante climatologias globais e suas propriedades ópticas foram descritas. As observações foram comparadas com medições diárias de satélite e do LIDAR local no decorrer de um dia para um estudo de caso. Adicionalmente, foram modeladas backward trajectories com o modelo HYSPLIT a fim de averiguar a origem das massas de ar e a fpredominância das mesmas. Os aerossóis presentes na coluna atmosférica de Natal apresentaram médias mensais de AOD na faixa de 0,10 a 0,15 com pico de ~40%, médias mensais de α entre 0,6 e 0,8 com pico acima de 30%, DTV bimodal com a moda grossa dominante, SSA em torno de 0,8, parte real em torno de 1,5, parte imaginária variando de 0,0125 a 0,0437 e g acima de 0,74. A água precipitável acompanhou o aumento da precipitação para os meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março. A classificação identificou aerossóis de mistura (60,40%), aerossol marinho (30,69%) e poeira mineral (8,91%). As backward trajectories mostraram que, em ~51% dos casos, os aerossóis vieram do Continente Africano.


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  • The study of atmospheric aerosols contributes to the understanding of radiative forcing and global warming. In addition, aerosols may influence visibility, acid rain, human health and precipitation. Since 2016, Natal, capital of Rio Grande do Norte, Brazil, has a solar photometer (CIMEL) of the RIMA-AERONET network that can identify the presence of biomass burning aerosols and desert dust from Africa. For this identification, it is aimed to characterize the optical properties of these aerosols present in the atmospheric of Natal (RN). The data available by AERONET, at level 1.5, Version 3, provide information on some microphysical characteristics such as Optical Aerosol Depth (AOD), Ångström Coefficient (α), Single Scattering Albedo (SSA), Asymmetry Factor (g), Complex Refractive Index (N), Volume Size Distribution (VSD) and Precipitable Water. The data collection period was from August 2017 to August 2018. Aerosols were classified based on global climatologies and their optical properties were described. Observations were compared with daily measurements satellite and the local LIDAR over the course of a day for a case study. In adition, backward trajectories were modeled with the HYSPLIT model to verify the origin and the predominant of the air masses. Aerosols present in the atmospheric column of Natal showed monthly means of AOD in the range of 0.10 to 0.15 with peak of ~40%, monthly means of α between 0.6 and 0.8 with peak above 30%, bimodal DTV with dominant coarse mode, SSA about 0.8, real part around 1.5, imaginary part raging from 0.0125 to 0.0437 and g above 0.74. The Precipitable Water accompanied the increase of the precipitation for the months of December, January, February and March. The classification identified mixed aerosols (60.40%), marine aerosols (30.69%) and mineral dust (8.91%). The backward trajectories showed that in ~51% of the cases the aerosols origined from the African Continent.

Teses
1
  • LAÍS SAN MARTINS SCHMALFUSS
  • Caracterização dinâmica da Coluna Total de Ozônio sobre o Hemisfério Sul. 

  • Orientador : DAVID MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID MENDES
  • CLÊNIA RODRIGUES ALCÂNTARA
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • POLLYANNE EVANGELISTA DA SILVA
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • Data: 18/02/2019

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  • Dada a importância da camada de ozônio para a vida na superfície, uma investigação sobre a dinâmica do ozônio estratosférico e sua interação com os sistemas da troposfera são realizas neste estudo. Sendo o foco do trabalho os eventos de prolongamento do “buraco de ozônio” sobre a América do sul, intitulados aqui como eventos de vírgula. O trabalho foi realizado para o período de 1979 a 2016 somente para os meses de agosto, setembro, outubro e novembro, que são os meses em que o buraco de ozônio se encontra instável. Os dados utilizados foram do ERA – INTERIM (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) médios diários com resolução espacial de 1ºx1º para todo o Hemisfério Sul. Uma análise dos campos de coluna total de ozônio, temperatura 100 hPa, vento zonal em 100 hPa e 200 hPa e vorticidade potencial em 600 K são realizadas através da média do período e da média para os dias com evento de vírgula, além da diferença entre essas duas médias. Nessas análises constatou-se que durante os eventos de vírgula um dipolo no campo de VP estava associado a quebra nas ondas de Rossby. Além da mistura de massa que ocorria entre o “braço” da vírgula e o cinturão das altas concentrações de ozônio. Em uma segunda parte foram realizadas análises de superfície nos campos de pressão e geopotencial em 500 hPa, vento zonal em 200 hPa e temperatura em 850 hPa, além do corte vertical na latitude de 50ºS para o vento zonal e temperatura. Constatando-se a influência do Jato de Altos Níveis na quebra da tropopausa, bem como a ligação entre sistemas de alta pressão e os eventos de vírgula.


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  • Given the importance of the ozone layer to life on the surface, an investigation on the dynamics of stratospheric ozone and its interaction with troposphere systems are conducted in this study. Being the focus of work the events of "ozone hole" extension over South America, here titled as comma events. The work was conducted out for the period from 1979 to 2016 only for the months of August, September, October and November, those are the months in which the ozone hole is unstable. The data used were daily average ERA - INTERIM (European Center for Medium - Range Weather Forecasts) with spatial resolution 1x1º for whole Southern Hemisphere. An analysis of the total ozone column, temperature in 100 hPa, zonal wind in 100 hPa and 200 hPa and potential vorticity in 600 K fields are performed through the mean of the period and the mean for days with a comma event, in addition to the difference between these two means. In these analyzes it was found that during the comma events a dipole in PV field associated with Rossby wave breaking. In addition to the mass mixture that occurred between the "arm" of comma and the belt of high ozone concentrations. In a second part, surface analyzes were performed in the mean sea level pressure and geopotential (500 hPa) fields, zonal wind (200 hPa) and temperature (850 hPa), as well as the vertical cut in the latitude of 50ºS for the zonal wind and temperature. The influence of high-level jet on the tropopause break, as well as the connection between anticyclones and comma events, can be seen.

2
  • EMERSON DAMASCENO DE OLIVEIRA
  • SIMULAÇÕES DA TEMPERATURA SUPERFICIAL DO AR BASEADAS NOS EFEITOS DA TEORIA DOS RAIOS CÓSMICOS GALÁCTICOS SOBRE O BALANÇO RADIATIVO GLOBAL


  • Orientador : JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • MARIA PAULETE PEREIRA MARTINS
  • MARIA LUCIENE DIAS DE MELO
  • DAVID MENDES
  • Data: 25/02/2019

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  • Esta pesquisa teve como proposta principal simular a atuação dos Raios Cósmicos Galácticos (RCG) sobre o balanço energético global na atmosfera terrestre, considerando-se para tanto a atuação do dióxido de carbono (CO2) individualmente e em conjunto com o fluxo dos RCG. Deste modo, desenvolveu-se uma versão modificada do modelo climático Global Resolved Energy Balance (GREB), possibilitando-se a simulação de novos cenários. O novo modelo está sendo chamado de GREB-GCR, do inglês Galactic Cosmic Rays (GCR). Os resultados sugerem que a ação em conjunto dos RCG e do CO2, Experimento 20 (EXP20), apresentou uma melhor representação da temperatura superficial quando comparada à ação individual do CO2, Experimento 12 (EXP12). Este comportamento está evidenciado principalmente sobre os oceanos. Espacialmente identificou-se a partir da Raiz do Erro Quadrático Médio (REQM) que o EXP20 apresentou uma redução do erro sobre a região tropical quando comparado ao EXP12. Todavia, destaca-se que nos dois experimentos o modelo GREB-GCR apresentou erros mais expressivos sobre as regiões polares e locais de grande altitude. Os campos de superfície apontam que o modelo GREB-GCR consegue simular a Temperatura do ar superficial considerando as forçantes antropogênicas (CO2) e naturais (RCG). O modelo ainda aponta um enfraquecimento recente à tendência de aquecimento global das últimas décadas, sendo este influenciado pelos RCG.


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  • This research had as main proposal the establishment and simulation of the Galactic Cosmic Rays (GCR) role on the global energy balance in the Earth’s atmosphere, considering the performance of carbon dioxide (CO2) individually and together with the GCR fluxes. In this way, a modified version of the Global Resolved Energy Balance (GREB) climate model was developed, making it possible to simulate new scenarios. The new model is being called GREB-GCR. The results suggest that the joint action of GCR and CO2, Experiment 20 (EXP20), presented a better representation on the surface temperature when compared to the exclusive action of CO2, Experiment 12 (EXP12). This fact is mainly evidenced on the oceans. It was identified from the root mean square error (RMSE) that the EXP20 presented a spatially reduction of the error on the tropical region while compared to the EXP12. However, it is noteworthy that in both experiments the GREB-GCR model presented more significant errors on high altitude and polar regions. The calculated surface fields indicate that the GREB-GCR model can better simulate the surface air temperature considering anthropogenic (CO2) and natural (GCR) forcings. The model also points to a recent weakening of the global warming trend of recent decades, which is influenced by the GCR’s fluxes.

3
  • HELDER JOSÉ FARIAS DA SILVA
  •  

    Análise dos efeitos do desmatamento na evapotranspiração e na microfísica das nuvens utilizando dados de sensoriamento remoto para a Amazônia.


  • Orientador : WEBER ANDRADE GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • HELBER BARROS GOMES
  • CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • MADSON TAVARES SILVA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • Data: 28/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • O objetivo desta pesquisa foi de analisar os parâmetros microfisicos da nuvem e a dinâmica
    espaço/temporal da evapotranspiração (ET) inserida na região da Amazônia brasileira, baseado em
    dados espectrais extraídos de sensores orbitais. A fim de gerar estatísticas comparativas desses
    componentes em regiões de floresta e não floresta da Amazônia Brasileira considerando o nível
    atual do desmatamento. A área de estudo compreendeu o estado de Rondônia, Brasil. Como
    metodologia realizou-se, primeiramente, as analises nos campos de ET. Onde a área de estudo foi
    sub-dividida em regiões homogêneas de ET utilizando a técnica estatística de Análise de
    Agrupamento. Adicionalmente, buscou-se analisar o uso de um modelo de regressão logística para
    criar mapas de desmatamento na Amazônia com base nos campos de ET. Foram utilizados dados
    orbitais de ET e de tipo de cobertura da terra oriundos do produto MOD16 e do projeto de
    Monitoramento da Floresta Amazônica por Satélite - PRODES, respectivamente, considerando
    dados mensais do período de 2000 a 2014. Para as analises dos parâmetros microfisicos os dados
    foram extraídos dos sensores Microwave Imager – TMI e do Precipitation Radar - PR dos produtos
    2A-CLIM e 2A25, respectivamente. Do TMI os parâmetros considerados foram: Conteúdo
    integrado de água de chuva – do inglês, Rain Water Path – RWP, Conteúdo integrado de gelo – do
    inglês, Cloud Water Path – IWP, Precipitação convectiva – do inglês, Convective Precipitation –
    CP, Taxa de precipitação em superfície – do inglês, Surface Precipitation – SP e Precipitação
    Congelada em superfície – do inglês, Frozen Precipitation – FP, já os parâmetros do 2A25 foram:
    Nível de Congelamento – do inglês, Freezing Height – FH e Tipo de Chuva – do inglês, Rain Type
    – RT. Dados de relevo, do Shuttle Radar Topographic Mission – SRTM foram utilizados para
    complementar as análises a fim de verificar a influencia da topografia com os parâmetros
    microfísicos e, assim considerar um limiar de elevação para as analises comparativas para evitar
    viesses oriundos dessa variável. Na seqüência, foram realizadas todas as operações de cálculos e
    testes estatísticos, bem como construção de histogramas, gráficos e tabelas comparativas utilizando
    o programa estatístico R. Os resultados mostraram com relação a ET, de acordo com a análise de
    agrupamento, que para a área de estudo três sub-regiões homogêneas foram suficientes para
    representar a variabilidade da ET às quais foram obtidas considerando, principalmente, a
    intensidade e padrão sazonal desse processo. Quando aos impactos após mudar de uma superfície
    de floresta para desmatada as análises indicaram que a ET de áreas desmatadas diminui em média
    28% no período seco e aumenta ~4% no período chuvoso. As diferenças observadas na estação
    chuvosa não foram significativas a 5% de significância de acordo com o teste T de Student. Ao
    contrário da estação seca, que apresentou significância estatística (valor-p <0,05). Em geral, os
    resultados sugerem que os dados do MOD16 podem fornecer uma representação satisfatória da
    mudança da ET para grandes áreas da Amazônia brasileira. A análise de regressão logística mostrou
    que o padrão espacial do desmatamento pode ser identificado por fatores biofísicos como a ET com
    precisão de 87%, desde que mantidas as condições climáticas médias do meio ambiente, mostrando-
    se uma variável promissora para identificação de tendências futuras do desmatamento em regiões
    tropicais. Em relação às analises dos parâmetros microfisicos de nuvem os resultados demonstram
    que, em geral, o relevo local influencia nos parâmetros microfisicos sendo mais pronunciado a
    partir de 721 metros de altitude. Nossas analises também indicaram que o nível do desmatamento
    local produziu aumentos significativos nos parâmetros RWP e IWP de 11 e 13% (valor-p<0,05),
    respectivamente, e reduções para os parâmetros CP, SP e FP que variaram entre 7,9, a 9,2% (p-
    valor<0,05). Mudanças para FH e TP não foram significativas, estatisticamente, porém ligeiro
    aumento para FH e maior freqüência de chuvas convectivas em áreas desmatadas foram observadas.
    Isto sugere que a estrutura microfisica da nuvem se apresenta com características distintas quando
    relacionadas a áreas de florestas e desmatadas.


  • Mostrar Abstract
  • The objective of this research was to analyze the microphysical parameters of the cloud and the
    spatial / temporal dynamics of the evapotranspiration (ET) inserted in the Brazilian Amazon region,
    based on spectral data extracted from orbital sensors. In order to generate comparative statistics of
    these components in forest and non-forest regions of the Brazilian Amazon considering the current
    level of deforestation. The study area comprised the state of Rondônia, Brazil. As a methodology,
    the analyzes in the ET fields were first carried out. Where the study area was sub-divided into
    homogeneous regions of ET using the statistical technique of cluster analysis. Additionally, we
    sought to analyze the use of a logistic regression model to create deforestation maps in Amazonia
    based on ET fields. Orbital ET data and land cover type from the MOD16 product and the Amazon
    Forest Satellite Monitoring Project - PRODES, respectively, were used, considering monthly data
    from the period 2000 to 2014. For the analysis of the microphysical parameters the data were
    extracted from the Microwave Imager - TMI and Precipitation Radar - PR sensors of the 2A -
    CLIM and 2A25 products, respectively. From the TMI, the parameters considered were: Rain Water
    Path - RWP, Cloud Water Path - IWP, Convective Precipitation - CP, Surface Precipitation - SP and
    Frozen Precipitation - FP, the parameters of 2A25 were: Freezing Height - FH and Rain Type - RT.
    Relay data from the Shuttle Radar Topographic Mission - SRTM were used to complement the
    analyzes in order to verify the influence of the topography with the microphysical parameters and,
    thus, to consider a lifting threshold for the comparative analyzes to avoid the bias arising from this
    variable. Afterwards, all statistical calculations and tests were performed, as well as the construction
    of histograms, charts and comparative tables using the statistical program R. The results showed
    that in relation to ET, according to the clustering analysis, that for the study area three
    homogeneous sub-regions were sufficient to represent the ET variability to which they were
    obtained considering, mainly, the intensity and seasonal pattern of this process . When the impacts
    after changing from a forest area to deforested, the analyzes indicated that ET of deforested areas
    decreases by an average of 28% in the dry season and increases ~ 4% in the rainy season. The
    differences observed in the rainy season were not significant at 5% significance according to
    Student's T test. Unlike the dry season, which presented statistical significance (p-value <0.05). In
    general, the results suggest that MOD16 data can provide a satisfactory representation of the change
    from ET to large areas of the Brazilian Amazon. Logistic regression analysis showed that the spatial
    pattern of deforestation can be identified by biophysical factors such as ET with 87% accuracy, as
    long as the average environmental conditions of the environment are maintained, showing a
    promising variable to identify future trends in the deforestation in tropical regions. Regarding the
    analyzes of the microphysical parameters of cloud, the results show that, in general, the local relief
    influences in the microphysical parameters being more pronounced from 721 meters of altitude. Our
    analyzes also indicated that the level of local deforestation produced significant increases in the
    RWP and IWP parameters of 11 and 13% (p-value <0.05), respectively, and reductions for CP, SP
    and FP parameters ranging from 7.9, at 9.2% (p-value<0.05). Changes to FH and TP were not
    statistically significant but slight increase for FH and higher frequency of convective rainfall in
    deforested areas were observed. This suggests that the microphysical structure of the cloud presents
    with distinct characteristics when related to forest and deforested areas.

4
  • ANDERSON GUIMARÃES GUEDES
  • Caracterização do Transporte de Aerossóis de Poeira Saariana sobre Natal-RN Através da Técnica de Despolarização LIDAR

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • EDUARDO LANDULFO
  • PABLO ROBERTO RISTORI
  • FÁBIO JULIANO DA SILVA LOPES
  • Glauber Lopes Mariano
  • Data: 26/04/2019

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  • O transporte de poeira saariana pode atingir distâncias de até 5000 km e estima-se que cerca de 40 milhões de toneladas de poeira são transportadas anualmente do Saara para a bacia amazônica, tendo importante papel como a sua principal fonte de nutrientes. Em 2016 foi instalado em Natal o primeiro sistema LIDAR brasileiro com canais de despolarização, o DUSTER, projetado para estudos atmosféricos de transporte e caracterização de aerossóis sobre o Atlântico Sul. O sistema DUSTER possui 4 canais de detecção,1064 nm, 355 nm e os canais de despolarização 532 s nm e 532 p nm. A pesquisa foi conduzida para calibrar o sistema DUSTER, aplicando o método  e caracterizar os aerossóis atmosféricos que estão sendo transportados sobre a região atmosférica de Natal. A aquisição de dados ocorreu durante as camanhas científicas que foram designadas como MOLOTOV ZERO (fevereiro/2016 à julho/2016), MOLOTOV I (dezembro/2016 à fevereiro/2017) e MOLOTOV II (novembro/2017 à fevereiro/2018). Os dados obtidos pelo DUSTER permitiram calcular a razão de despolarização linear de partículas (), parâmetro fundamental na caracterização dos aerossóis atmosféricos. Os valores mínimo e máximo de  durante as campanhas MOLOTOV ZERO, MOLOTOV I e MOLOTOV II, foram de 0,02±0,003 e 0,29±0,023, 0,02±0,002 e 0,28±0,006, 0,02±0,001 e 0,22±0,001, respectivamente. A classificação das intrusões de aerossóis sobre a região atmosférica de Natal, indicou que são constituídos predominantemente por aerossois marinhos e em algumas situações é possivel identificar misturas de poeira saariana e queima de biomassa com aerossol marinho em maior ou menos grau. Dados do fotômetro CIMEL, instalado próximo ao DUSTER, corroboram as análises e indicam que há maior concentração de aerossóis de origem marinha e de poeira saariana em duas campanhas (MOLOTOV ZERO e MOLOTOV II). Análises de retrotrajetórias do modelo de transporte HYSPLIT explicam de forma satisfatória a presença de aerossóis de queima de biomassa na atmosfera localmente e sua origem, contudo, não há boa correlação entre retrotrajetórias e as fontes de poeira saariana que explique sua presença em latitudes mais ao sul como a de Natal e em baixas altitudes, indicando que, possivelmente, eventos como a ZCIT tem influência nesse mecanismo.  Os dados da pesquisa também  foram correlacionados com os do satélite CALIPSO  e sistema CATS (embarcado na Estação Espacial Internacional), indicando a presença de aressóis compatíveis, em alguns casos, com as detectadas com o DUSTER em solo.


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  • Saharan dust transport can reach distances of up to 5000 km and it is estimated that around 40 million tons of dust are transported annually from the Sahara to the Amazon basin, having important role as its main source of nutrients. In 2016, the first Brazilian LIDAR system with depolarization channels, DUSTER, designed for atmospheric transport studies and characterization of aerosols on the South Atlantic was installed. The DUSTER system has 4 detection channels, 1064 nm, 355 nm and depolarization channels 532 s nm and 532 p nm. The research was conducted to calibrate the DUSTER system, applying the method and characterize the atmospheric aerosols that are being transported over the atmospheric Natal city region. The data acquisition took place during the scientific campaigns that were designated MOLOTOV ZERO (February / 2016 to July / 2016), MOLOTOV I (December / 2016 to February / 2017) and MOLOTOV II (November / 2017 to February / 2018). The data obtained by the DUSTER allowed to calculate the ratio of linear depolarization of particles (), fundamental parameter in the characterization of atmospheric aerosols. The minimum and maximum values of  during the MOLOTOV ZERO, MOLOTOV I and MOLOTOV II campaigns were 0,02 ± 0,003 and 0,29 ± 0,023, 0,02 ± 0,002 and 0,28 ± 0,006, 0,02 ± 0,001 and 0.22 ± 0.001, respectively. The classification of aerosol intrusions on the Natal city atmospheric region indicated that they are predominantly marine aerosols and in some situations it is possible to identify mixtures of Saharan dust and biomass burning with marine aerosols to a greater or lesser degree. Data from the CIMEL photometer, installed next to DUSTER, corroborate the analyzes and indicate that there is a higher concentration of marine aerosols and of Saharan dust in two campaigns (MOLOTOV ZERO and MOLOTOV II). HYSPLIT transport model retro-analysis analyzes satisfactorily explain the presence of biomass burning aerosols in the atmosphere locally and their origin; however, there is no good correlation between retro-analysis and Saharan dust sources that explain their presence in latitudes further south such as Natal city and low altitudes, indicating that possibly events such as the ITCZ have an influence on this mechanism. The research data were also correlated with those of the CALIPSO satellite and the CATS system (coupled to International Space Station), indicating the presence of aerosols compatible, in some cases, with those detected with DUSTER system in soil.

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  • SUANY CAMPOS DA SILVA
  • Padrões Sazonais e Anuais do Fechamento e do Particionamento do Balanço de Energia em uma Área de Caatinga Preservada sob Condições de Seca Extrema

  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KEILA RÊGO MENDES
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • LUIS MARCELO DE MATTOS ZERI
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • ANTONIO CELSO DANTAS ANTONINO
  • Data: 16/05/2019

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  • O fechamento do balanço de energia obtido pelo método de covariância de vórtices turbulentos é um problema que persiste, apesar dos avanços no desenvolvimento e aperfeiçoamento de instrumentos e recentes esforços nas descrições de correções e na caracterização das incertezas das medições. Na maioria dos lugares, a soma dos fluxos de calor sensível e latente (H e λE) é menor do que a energia disponível, isto é, a diferença entre a radiação líquida (Rn) e o fluxo de calor no solo (G). Este estudo analisou o comportamento anual e sazonal do particionamento e balanço de energia no Bioma Caatinga, floresta tropical sazonalmente seca, localizada no semiárido do Brasil, utilizando o método de covariância de vórtices turbulentos. Os resultados mostraram alta variabilidade sazonal no particionamento de energia. Durante a estação seca, aproximadamente 70% do Rn foi convertido em H e menos de 5% foi convertido em λE. Durante a estação chuvosa, a porção do Rn convertida em H e λE foi similar: ~ 40%. Em termos anuais, a porção do Rn convertida em H e λE foi da ordem de 50% e 20%, respectivamente. O grau de fechamento do balanço de energia variou dependendo do método utilizado. Quando o fechamento foi calculado por meio de regressões ortogonais, a inclinação variou de 0,87 a 0,90 em 2014 e de 0,92 a 1,00 em 2015. No entanto, quando o fechamento foi calculado pelo método da razão do balanço de energia, os valores variaram de 0,70 a 0,79 em 2014 e de 0,73 a 0,82 em 2015. Observou-se uma melhora pouca significativa no fechamento do balanço de energia quando se incluíram as taxas de armazenamento no cálculo. O fechamento foi melhor em 2015 se comparado a 2014, possivelmente devido à turbulência mais intensa observada em 2015, uma vez que a velocidade de atrito foi maior do que em 2014. A relação entre a razão do balanço de energia e a velocidade de atrito mostrou claramente que quando a velocidade de atrito aumenta, o fechamento melhora. Além da turbulência, o melhor fechamento de 2015 em relação a 2014 também pode estar associado à ocorrência mais frequente de grandes redemoinhos em 2014, o que foi evidenciado pelos coeficientes de correção para velocidade vertical do vento e vapor d'água   e velocidade vertical do vento e temperatura . Em 2014, ambos os coeficientes foram menores do que em 2015, o que pode ter causado maiores resíduos naquele ano. O fechamento do balanço de energia também foi analisado considerando as condições de instabilidade atmosférica e os melhores resultados foram encontrados em condições muito instáveis , enquanto os resultados menos expressivos foram encontrados sob condições estáveis . Nessas condições, também foram observados valores negativos da razão do balanço de energia durante as estações secas e estações de transição, indicando que os fluxos foram invertidos durante essas estações.


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  • The energy balance closure obtained through the eddy covariance method is a problem which persists, despite advances in the development and improvement of instruments and recent efforts in the description of corrections and in the characterization of measuring uncertainties. In most places the sum of sensible and latent heat fluxes (H and λE) is less than available energy, i.e. the difference between net radiation (Rn) and soil heat flux (G). This study analyzed the annual and seasonal behavior of the energy partitioning and energy balance closure in the Caatinga Biome, which is a seasonally dry tropical forest located in the semiarid lands of Brazil, using the eddy covariance method. Results showed high seasonal variability in the energy partitioning. During the dry season, approximately 70% of Rn was converted into H and less than 5% of it was converted into λE. During the wet season, the Rn portion converted into H and λE was similar: ~ 40%. In annual terms, the Rn portion converted into H and λE was of the order 50% and 20% respectively. The degree of the energy balance closure varied depending on the method used. When the closure was calculated using orthogonal regressions, the slope varied from 0.87 to 0.90 in 2014 and from 0.92 to 1.00 in 2015. However, when the closure was calculated by the energy balance ratio method, values varied from 0.70 to 0.79 in 2014 and from 0.73 to 0.82 in 2015. Little improvement in energy balance closure was observed when storage rates were included in the computations. The closure was better in 2015 if compared to 2014 possibly due to the more intense turbulence observed in 2015 because friction velocity was higher than in 2014. The relationship between the energy balance ratio and friction velocity clearly showed that when friction velocity increases the closure improves. Besides turbulence, the better closure in 2015 in relation to 2014 may also be associated with the more frequent occurrence of large eddies in 2014, which was evidenced by the correction coefficients for vertical wind velocity and water vapor  and vertical wind velocity and sonic temperature . In 2014 both coefficients were lower than in 2015 which may have caused larger residuals that year. The energy balance closure was also analyzed considering atmospheric instability conditions and the best results were found under very unstable conditions , while the least expressive results were found under stable conditions . Under these conditions negative values of the energy balance ratio were also observed during dry and transition seasons, indicating that fluxes were reversed during these seasons.

2018
Dissertações
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  • PEDRO RODRIGUES MUTTI
  • ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO SOBRE A BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PIRANHAS-AÇU UTILIZANDO DADOS DE SENSORIAMENTO REMOTO

     



  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • BERNARDO BARBOSA DA SILVA
  • Data: 22/02/2018

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  • A Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas-Açu (BHPA) está inserida na região do semiárido brasileiro, onde a ocorrência de longos períodos de estiagem associada aos conflitos na distribuição dos recursos hídricos impacta diretamente a disponibilidade de água para abastecimento humano e para o desenvolvimento agrícola da região. Em virtude disso, o estudo dos processos do ciclo hidrológico é fundamental para a tomada de decisões no âmbito do gerenciamento de recursos hídricos. Dentre estes processos a evapotranspiração (ET) se destaca pelo seu papel fundamental nas interações entre água, solo e vegetação, na modelagem hidrometeorológica e nos fluxos de energia em regiões de clima semiárido. O objetivo desse estudo é, portanto, quantificar a ET diária em toda a região da BHPA, em um ano seco e um ano chuvoso, utilizando dados de sensores orbitais e formulações dos algoritmos Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) e Simplified Surface Energy Balance (SSEB). Foram utilizados dados de temperatura da superfície, albedo e NDVI obtidos pelo sensor orbital MODIS e dados de radiação solar provenientes das estações meteorológicas inseridas na bacia. Realizou-se uma análise pluviométrica com dados de precipitação de postos inseridos na bacia que indicou o ano 2009 como sendo um ano chuvoso e o ano de 2012 como sendo um ano seco, sendo os mesmos escolhidos para quantificação da ET. O algoritmo proposto foi calibrado e validado utilizando dados dos elementos do balanço de energia obtidos em uma torre de fluxo equipada com sistema de eddy covariance. As estimativas da ET diária apresentaram boa concordância com os valores observados (R²=0,64, RMSE=0,79 mm.d-1) e o erro relativo da ET anual foi de 7,3% (68,3 mm.ano-1). Em 2009 as maiores taxas mensais de ET foram encontradas nos corpos hídricos (96,4 mm) e nas regiões de caatinga (93,0 mm) em Março e Abril. Nesse ano, as taxas mensais de ET mantiveram-se maiores que 30,0 mm em todas as classes de uso do solo até Outubro. Em 2012, as maiores taxas foram encontradas também em Março e Abril, com destaque para os corpos hídricos (100,9 mm) e a caatinga (87,4 mm). Nesse ano, no mês de Junho as taxas de ET atingiram valores inferiores a 30,0 mm, com mínimo em Setembro nas regiões de solo exposto (17,6 mm). O excedente/déficit hídrico foi calculado utilizando-se dados de precipitação do satélite TRMM. No ano de 2009 foi observado um excedente hídrico de 721,5 mm na BHPA, uma magnitude 4,7 vezes maior que o déficit observado em 2012 (-153,2 mm). Isso indica que, desconsiderando-se o uso consuntivo dos recursos hídricos na bacia, anos chuvosos tem o potencial de compensar até quatro anos de seca intensa.


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  • The Piranhas-Açu River Basin (PARB) is located in Brazil’s semiarid region, where the occurrence of long draught periods associated with water resources allocation conflicts may put its water availability at risk, impacting human supply and agriculture development. Because of that, research on hydrological cycle processes is crucial to water resources management in water basins. Among these processes, evapotranspiration (ET) is of uttermost importance given its critical role in water, soil and vegetation interactions, hydrometeorological modelling and in the energy fluxes dynamics of semiarid regions. Therefore, the objective of this study is to quantify daily ET during a wet and a dry year in all the PARB, by using remote sensing data and formulations based on the Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) and the Simplified Surface Energy Balance (SSEB) algorithms. Land surface temperature, albedo and NDVI data from MODIS sensor and solar radiation data from weather stations located in the basin were used. Precipitation analysis was carried out using data from rain gauges located in the basin. It indicated 2009 as being an unusually wet year and 2012 as an unusually dry year, which were selected for the ET quantification. The proposed algorithm was calibrated and validated with energy balance components data from a flux tower equipped with eddy covariance system. Daily ET estimates showed good agreement with observed values (R²=0,64, RMSE=0,79 mm.d-1) and annual ET relative error was of 7,3% (68,3 mm.year-1). In 2009 the highest monthly ET rates were found in water bodies (96,4 mm) and in the caatinga (93,0 mm) during March and April. In this year, ET monthly rates were higher than 30,0 mm in all land cover classes until October. In 2012, the highest rates were also found in March and April in water bodies (100,9 mm) and the caatinga (87,4 mm). In June of this year monthly ET rates were as lows as 30,0 mm, with a minimum of 17,6 mm in bare soil areas in September. Water surplus was calculated using precipitation data from the TRMM satellite. During 2009 it was observed a surplus of 721,5 mm in the PARB, which was 4,7 times greater than the deficit observed in 2012 (-153,2 mm). This indicates that, neglecting consumptive water usage in the basin, wet years can potentially compensate up to four years of intense draughts.

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  • JEAN SOUZA DOS REIS
  • CARACTERÍSTICAS DINÂMICAS E TERMODINÂMICAS DOS VÓRTICES CICLÔNICOS DE ALTOS NÍVEIS NO NORDESTE DO BRASIL


  • Orientador : WEBER ANDRADE GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • DAVID MENDES
  • CLÊNIA RODRIGUES ALCÂNTARA
  • Data: 27/02/2018

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  • Este trabalho dedica-se a estudar características dinâmicas e termodinâmicas dos Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN) atuantes no Nordeste do Brasil (NEB), a partir de algoritmo de identificação objetiva de VCAN (AIOV) utilizando dados do ERA-Interim das reanálises do modelo European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), o conjunto de precipitação do Climate Prediction Center (CPC), do NCEP (National Centers for Environmental Prediction) ambos no período de 1980 até 2016. O AIOV apresentou ganho na eficiência após as duas melhorias adicionadas podendo ser redirecionado para outros estudos. Os resultados do AIOV foram confirmados pela própria climatologia identificando 1493 VCAN, 51% ocorrendo no verão e 5% no inverno astral. Na análise da climatologia espacial, as regiões de maior ocorrência do VCAN sobre o continente são: A região central de Pernambuco; O litoral na divisa de Pernambuco e Paraíba; litoral norte da Bahia; Região central da Bahia; Região sul da Bahia. Observa-se que no Oceano Atlântico Sul adjacente a costa do NEB existe uma grande densidade de VCAN. No verão, os VCAN ocorrem com maior frequência nas regiões litorânea e centro-sul da Bahia, central de Pernambuco e no litoral da divisa de Pernambuco e Paraíba, enquanto no outono, a região central e litoral da Bahia são as mais afetadas. A evidencia de que este sistema age como um inibidor de precipitação no NEB é mostrado quando se relaciona precipitação e posicionamento preferencial do VCAN. Esse resultado indica que além dos sistemas que alteram a dinâmica da precipitação, o VCAN é responsável pelo déficit hídrico. O perfil atmosférico da divergência mostra que existe uma troca de fase na atmosfera média, a análise mensal da vorticidade e da divergência mostram que março é o mais de VCAN mais intensos. Duas sondagens conceituais são apresentadas, elas mostram que o nível de condensação de levantamento (NCL) em 860 hPa no centro do VCAN e 940 hPa na borda. O perfil sobre a região da borda se mostrou mais instável do que o perfil no centro do VCAN. O comportamento analisado pelos índices termodinâmicos, indicam que ocorre situações em que mesmo sem a termodinâmica local favorável, a atmosfera responde a um sistema dinâmico mais intenso que força condições para favorecer a convecção.


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  • This work is devoted to the study of dynamic and thermodynamic characteristics of the High Level Cyclonic Vortexes (HLCV) in the Northeast of Brazil (NEB), using an objective VCAN identification algorithm (OVIA) using ERA-Interim data from the reanalysis of the the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) Climate Prediction Center (CPC) set, both from 1980 to 2016. The OVIA showed more efficiency after two added improvements and could be redirected to other studies. The AIOV results were confirmed by the climatology, identifying 1493 VCAN, 51% occurring in the summer and 5% in the astral winter. In the analysis of the spatial climatology, the regions of greater occurrence of the HLCV on the continent are: The central region of Pernambuco; The coast in the border of Pernambuco and Paraíba; northern coast of Bahia; Central region of Bahia; South region of Bahia. It is observed that in the South Atlantic Ocean adjacent to the coast of NEB there is a great density of HLCV. In the summer, HLCV occur more frequently in the coastal and south-central regions of Bahia, central Pernambuco and the coast of the border of Pernambuco and Paraíba, while in autumn, the central and coastal region of Bahia are the most affected. Evidence that this system acts as an inhibitor of precipitation in NEB is shown when precipitation and preferential positioning of the HLCV is related. This result indicates that in addition to the systems that modify the dynamics of precipitation, the HLCV is responsible for the water deficit. The atmospheric profile of the divergence shows that there is a phase change in the mean atmosphere, the monthly analysis of vorticity and divergence show that March is the most intense HLCV. Two conceptual surveys are presented, they show that the lifted condensation level (LCL) at 860 hPa at the center of the HLCV and 940 hPa at the border. The profile on the border region was more unstable than the profile at the center of the HLCV. The behavior analyzed by the thermodynamic indices indicates that situations occur that even without favorable local thermodynamics, the atmosphere responds to a more intense dynamic system that forces conditions to favor convection.

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  • ALINE KELLY DE SOUZA MELO
  • ANÁLISE DE PROPRIEDADES ÓPTICAS DE AEROSSÓIS NA ATMOSFERA SOBRE NATAL /RN COM DADOS POR SISTEMAS LIDAR 

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • FÁBIO JULIANO DA SILVA LOPES
  • JEAN LEITE TAVARES
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MARIA PAULETE PEREIRA MARTINS
  • Data: 27/04/2018

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  • Este trabalho teve como objetivo analisar aerossóis atmosféricos sobre Natal/RN por meio de suas propriedades ópticas. Obtiveram-se dez anos (2007–2016) de dados do satélite CALIPSO, que possui um Lidar à bordo denominado CALIOP. Utilizou-se dados do CALIPSO obtidos no máximo a uma distância de um raio de 120 km em volta de Natal, para se obter a profundidade óptica de aerossóis (AOD), a razão lidar (RL) e a altitude da base e do topo da camada de aerossóis. Realizou-se um estudo de caso, para o mês de setembro, usando as máscaras de subtipo de aerossóis geradas pelo CALIPSO. Também foram feitas trajetórias de massas de ar, com o modelo HYSPLIT. O objetivo de escolher dados sobre a região foi para ser efetuado um estudo de comparação de dados do DUSTER/Lidar terrestre na UFRN em Natal, com os dados de dias coincidentes de passagem do CALIPSO. Gerou-se perfis do sinal de retorno a 532 nm, e perfis de retroespalhamento total atenuado a 532 nm do CALIPSO. A análise da profundidade óptica de aerossóis (AOD) mostrou, que sua variabilidade média mensal não excedeu valores maiores que 0,16. Os meses que apresentaram menores concentrações ficaram em torno de uma AOD de 0,04. Os histogramas de frequência de AOD mostraram que os tipos de aerossol de continental limpo, marinho e poeira, possuem valores pouco variáveis. Os tipos de aerossóis que apresentaram maior variação foi o tipo poluição continental/fumaça. De acordo com a análise da RL, Natal apresentou valores que caracterizam aerossóis do tipo poeira, queimadas, continental poluído e principalmente marinho limpo. O topo e base da camada de aerossóis nas menores altitudes são maio, junho, julho e novembro, sendo estes os meses em que ocorre a estação chuvosa. Os valores mínimos sempre se apresentam abaixo de 1 km de altitude, os meses de fevereiro e setembro obtiveram 25% das altitudes acima de 2,5 km, com altitudes de até 4,9 e 4,8 km. Os valores de RL de 70 sr e os maiores valores de altura máxima e mínima das camadas de aerossol, destacados para o mês de setembro sugerem a hipótese de casos de detecção de aerossol de queimada em altitudes elevadas acima da camada limite, motivando o estudo de caso, que mostrou, nos dias 07/09/2009, 13/09/2011, 07/09/2013 e 15/09/2016, aerossóis de fumaça localizados a uma altitude de 3 a 4 km. Com trajetórias modeladas pelo HYSPLIT pode-se concluir que essas massas de ar são advindas de oeste, provindas de queimadas), para a atmosfera de Natal. A comparação dos dados DUSTER/Lidar com os dados CALIPSO dos dias 06/12/2016 e 07/01/2017 mostrou camadas de aerossóis entre 1 e 3 km, coincidente nas duas medidas.


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  • This work analyzed atmospheric aerosols over Natal / RN by means of its optical properties. Ten years (2007-2016) of data from the CALIPSO satellite were obtained, which has an on-board Lidar called CALIOP. CALIPSO data was obtained at most within a radius of 120 km around Natal.  using the Aerosol Optical Depth (AOD), the lidar ratio (RL) and the altitude of the base and top of the aerossol layers . A case study was carried out for the month of September using the aerosol subtype masks generated by CALIPSO. Also trajectories of air masses were calculated, with the HYSPLIT model. The objective of choosing data over the region was to carry out a data comparison study of the terrestrial DUSTER / Lidar at UFRN in Natal, with data from coincident days of passage of the CALIPSO satellite. Return signal profiles were generated at 532 nm, and backscatter profiles attenuated at 532 nm of CALIPSO. The analysis of optical depth of aerosols (AOD) showed that their monthly mean variability did not exceed values greater than 0,16. The months that presented lower concentrations were around na AOD of 0,04. Histograms of ODS frequency showed that the types of clean continental, marine and dust aerosols have low variation in values. The types of aerosols that presented the greatest variation were the type continental / smoke pollution. According to the RL analysis, Natal presented values that characterize dusty, burnt, polluted continental and mainly clean marine aerosols. The lowest top and bottom altitudes of the aerosols layers  were observed in May, June, July and November, these being the months in which the rainy season occurs. The minimum values are always below 1 km of altitude, the months of February and September obtained 25% of the altitudes above 2.5 km, with altitudes of up to 4.9 and 4.8 km. The values of RL of 70 sr and the highest values of maximum and minimum height of the aerosol layers, highlighted for the month of September, suggest the hypothesis of cases of detection of biomass burningaerosol at high altitudes above the boundary layer, motivating the case study, which on 09/09/2009, 09/09/2011, 07/09/2013 and 09/15/2016, showed smoke aerosols located at an altitude of 3 to 4 km height. With trajectories modeled by the HYSPLIT model it can be concluded that these air masses are coming from the West, from burning processes), to the Natal atmosphere. The comparison of the DUSTER/Lidar data with CALIPSO data on 06/12/2016 and 07/01/2017 showed aerossol layers of between 1 and 3 km, coinciding in both types of measurements.

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  • NARA POLIANA MENESES DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DA RAZÃO LIDAR DO SATÉLITE CALIPSO UTILIZANDO  A PROFUNDIDADE ÓPTICA DE AEROSSÓIS OBTIDOS POR UM FOTÔMETRO SOLAR DA REDE AERONET EM PETROLINA/PE, BRASIL

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTINA TOBLER DE SOUSA RAE
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MARIA PAULETE PEREIRA MARTINS
  • FÁBIO JULIANO DA SILVA LOPES
  • Data: 03/05/2018

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  • Existem muitos fatores que dificultam a quantificação da influência dos aerossóis nos processos das mudanças climáticas. Esses fatores estão associados às incertezas na distribuição e nas propriedades dos aerossóis e nuvens, assim como em suas interações em escala global. Com o propósito de diminuir essas incertezas, a NASA em cooperação com a Centre National d'Études Spatiales (CNES), lançou o satélite Cloud-Aerosol LIDAR and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), que possui a bordo um Cloud-Aerosol LIDAR with Orthogonal Polarization (CALIOP), que é um detector e rastreador à luz Light Detection and Ranging (LIDAR). O sistema faz uma sondagem da estrutura vertical das propriedades de nuvens finas e aerossóis sobre o globo terrestre, durante as passagens do satélite. As propriedades ópticas do meio pelo qual o LASER do sistema CALIOP se propaga, são recuperadas por um conjunto de algoritmos, e, para garantir a qualidade dos resultados é necessário a validação dos dados por outros métodos e/ou instrumentos. Visto que medidas feitas por satélites, apesar de muito abrangentes ainda carecem de maior precisão, devido aos intrincados algoritmos de aquisição e processamento dos dados, estas necessitam, em última instância, serem calibradas por medidas obtidas em solo. Neste estudo foi utilizado uma metodologia, para validação dos valores da Razão Lidar do Lidar CALIOP, obtendo os dados de profundidade óptica de aerossóis do fotômetro solar da rede AERONET de 2007-2016, instalado em Petrolina-PE, no Nordeste Brasileiro. Os dados do satélite CALIPSO foram obtidos satisfazendo 54 medidas coincidentes em condições sem nuvens, equivalente a um percentual de 31 % de todas as medidas existentes nas proximidades de Petrolina/PE de 2007-2016.  Foi utilizado o Modelo AERONET/CALIPSO desenvolvido por Lopes et al., (2003) que, definiu novos valores de Razão Lidar, para comparação com os valores do algoritmo HERA do CALIOP.  O desempenho do ModeloA/C quanto a caracterização dos diferentes tipos dos aerossóis na área de estudo, registrou ocorrências com altas frequências para aerossóis marinho limpo (25 sr a 30 sr) e fumaça (70 rs). Enquanto isso, o CALIPSO registrou frequência para os aerossóis da mistura da poeira com poluição (55 sr a 60 rs), e aerossóis de queimada ou continental poluído (70 rs). Foram comparados os valores do modeloA/C com o CALIOP, o que mostrou que o modelo global indicou uma superestimação da Razão Lidar.  Pressupõe-se que este modelo global pode não estar adequado para a região de estudo.  A superestimação pode estar associada à calibração do CALIOP, sobretudo pela influência da Anomalia do Atlântico Sul do campo magnético da Terra, que pode estar influenciando a acurácia das medidas do sistema.


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  • There are many factors that turn the quantification of the aerosol’s influence on climate change processes challenging. These factors are associated to the uncertainties in the distribution and properties of aerosols and clouds, as well as their global interactions. With the purpose of reducing those uncertainties, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) in collaboration with the Centre National d'Études Spatiales (CNES), launched the Cloud-Aerosol LIDAR and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) satellite, that has on board a Cloud-Aerosol LIDAR with Orthogonal Polarization (CALIOP), consisting of a light detector and tracker Light Detection and Ranging (LIDAR). This system performs a vertical sounding of thin clouds and aerosols properties around the globe as the satellite passes. The optical properties of the atmosphere along the pathway where the CALIOP laser propagates, are recovered by a number of algorithms, and to ensure the quality of the results, it is necessary to validate the data by different instruments and/or methods. Even though satellite measurements have a wide coverage area, they need to be more accurate, since the incorporated data acquisition and processing algorithms still lack precision. For this reason ground-based measurements are necessary for calibration purposes.  In this study a methodology was used to validate the Lidar Ratio from CALIOP, by obtaining the aerosol optical depth data from 2007-2016 of a sun photometer part of the AERONET network and installed in Petrolina-PE in the Brazilian Northeast. The CALIOP data were obtained using 54 coincident measurements under cloud-free conditions which corresponds to 31%of all existing measurements in the proximity of Petrolina/PE from 2007-2016. An AERONET/CALIPSO model (A/C-Model) developed by Lopes et al. (2003) was used, which defined the new Lidar Ratio, for comparison with the values of the CALIOP HERA algorithm. The performance of the A/C-Model for the characterization of the different aerosol types in the study area registered high frequency occurrences of clean marine aerosol (25 to 30 sr) and smoke (70 sr),  whereas CALIOP registered high frequencies of a mixture of dust with pollution aerosol (55 sr to 60 sr), and biomass burning or polluted continental aerosol (70 sr). The results of the A/C model were compared to CALIOP, which showed that the global model indicated a superestimation of the Lidar Ratio. We assume that the global model may not be adequate for the region. A super estimation may be associated to the CALIOP calibration, especially due to the influence of the South Atlantic Anomaly of the Earth’s magnetic field that may affect the accuracy of the system’s measurements.

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  • DANILO HENRIQUE MORAIS CASTRO OLIVEIRA
  • EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO E VAZÃO ASSOCIADOS ÀS CARACTERÍSTICAS NATURAIS E ANTRÔPICAS DAS REGIÕES HIDROGRÁFICAS DO SÃO FRANCISCO E DO PARANÁ

  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID MENDES
  • JONATHAN MOTA DA SILVA
  • CINTIA BERTACCHI UVO
  • SANDRA ISAY SAAD
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MARCELO BOURGUIGNON PEREIRA
  • KELLEN CARLA LIMA
  • Data: 11/06/2018

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  • A ocorrência de desastres naturais em virtude da ocorrência de extremos de precipitação e vazão vem se tornando uma realidade cada vez mais comum no mundo. Na maioria dos casos, a inexistência de planos de prevenção e minimização de impactos associado à falta de gestão por parte dos órgãos públicos maximiza os danos e prejuízos dos quais toda a população é sujeita. No Brasil, as regiões hidrográficas determinam o gerenciamento hídrico em todo o território. No entanto, vale destacar que as metodologias e soluções criadas para enfrentar tais estresses não são necessariamente iguais para qualquer região, haja vista que cada uma delas apresenta características distintas seja na economia, no âmbito social, demográfico e na gestão da água ofertada. Nesse contexto, a pesquisa apresenta como objetivo estimar a recorrência de extremos de precipitação intensa e vazão máxima, bem como buscar a relação existente com as características naturais e antrópicas das regiões hidrográficas do São Francisco e do Paraná. Para tanto, utilizaram-se três conjuntos de dados, foram eles: meteorológicos, hidrológicos e demográficos com séries temporais de 1988 a 2017. Os dados de precipitação foram obtidos junto ao Instituto Nacional de Meteorologia e Agência Nacional de Águas. Os dados de vazão foram oriundos da Agência Nacional de Águas. Além disso, as informações a respeito de demografia foram obtidas a partir do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Na metodologia, empregou-se a estatística descritiva dos dados de precipitação e vazão, juntamente com a análise de agrupamento a fim de identificar sub-regiões homogêneas de precipitação e vazão em cada região hidrográfica. A geração dessas sub-regiões homogêneas foi testada mediante a aplicação do Índice de Silhouette. Em seguida, aplicou-se a Teoria de Valores Extremos para cada sub-região, com o intuito de gerar a estimação dos períodos de retorno de eventos extremos de precipitação e vazão. Posteriormente, a sobreposição de informações das características físicas, socioeconômicas e demográficas possibilitou a análise do uso e ocupação do solo de áreas suscetíveis à ocorrência de fenômenos desse porte. Os resultados indicaram a formação de quatro sub-regiões homogêneas de precipitação nas duas regiões hidrográficas estudadas, além de três sub-regiões homogêneas de vazão na região hidrográfica do São Francisco e duas na região hidrográfica do Paraná. Os cenários para a recorrência de eventos de precipitação intensa e vazão máxima mostraram o elevado grau de severidade pelo qual determinadas sub-regiões podem vir a estar submetidas, além de que o uso e ocupação do solo destas regiões hidrográficas vem sendo alterado bruscamente nos últimos anos. Ressalta-se que, o crescimento urbanístico da maioria das cidades e a alteração das áreas naturais para a prática de agropecuária extensiva podem agravar os inúmeros danos em decorrência dos cenários previstos para nas duas regiões hidrográficas. 


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  • The occurrence of natural disasters due to the occurrence of extremes of precipitation and flow is becoming an increasingly common reality in the world. In most cases, the lack of prevention and mitigation plans associated with lack of management by public agencies maximizes damages and losses. In Brazil, hydrographic regions determine water management throughout the territory. However, it is worth emphasizing that the methodologies and solutions created to face such stresses are not necessarily the same for any region, given that each of them presents different characteristics in the economy, social, demographic and water management. In this context, this research aims to estimate the recurrence of extremes of intense precipitation and maximum flow, as well as to search for the existing relationship with the natural and anthropogenic characteristics in the hydrographic regions of São Francisco and Paraná. For this purpose, three datasets were used: meteorological, hydrological and demographic data with time series from 1988 to 2017. Observed data of precipitation were obtained from the National Institute of Meteorology and the National Water Agency. The flow data came from the National Water Agency. In addition, the information on demography extracted from the Brazilian Institute of Geography and Statistics. In the methodology, the descriptive statistics of the precipitation and flow data were used, together with the cluster analysis capable of identifying homogeneous sub regions of precipitation and flow in each hydrographic region. The generation of these homogeneous sub-regions was tested using the Silhouette Index. Subsequently, the subregions were inserted into the Extreme Value Theory in order to generate the estimation of the return periods of intense extreme precipitation and flow events. Subsequently, the overlapping of information on the physical, socioeconomic and demographic characteristics made possible the analysis of the use and occupation of the soil of susceptible areas. The results indicated the formation of four homogeneous sub-regions of precipitation in the two hydrographic regions studied, in addition to three homogeneous sub-regions of flow in the São Francisco hydrographic region and two in the Paraná hydrographic region. The scenarios for the recurrence of intense precipitation and maximum flow events indicate the high degree of severity by which certain subregions can be submitted. The use and occupation of the soil of these hydrographic regions has been changing abruptly in recent years. It should be emphasized that the urban growth of most cities and the change of natural areas for the practice of extensive agriculture can aggravate the numerous damages due to the scenarios for the two hydrographic regions.

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  • MARCOS PAULO ARAÚJO DA SILVA
  • Controle de Qualidade de Dados de um Sistema LIDAR Troposférico pela Análise de Parâmetros Ópticos Atmosféricos e Instrumentais via Protocolos das Redes LALINET e EARLINET

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA PAULETE PEREIRA MARTINS
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • EDUARDO LANDULFO
  • FÁBIO JULIANO DA SILVA LOPES
  • Data: 31/08/2018

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  • A obtenção de dados observacionais dos aerossóis atmosféricos é algo relevante para o avanço das pesquisas sobre a influência destes nos processos de mudanças climáticas. Devido as suas propriedades ópticas, os aerossóis podem interferir no balanço radiativo e na microfísica das nuvens alterando suas dimensões e ciclos de vida. O sistema ativo de sensoriamento remoto Light Detection and Ranging (LIDAR), chamado de Duster, instalado em Natal, capital do Rio Grande do Norte, Brasil, envia pulsos de laser para a atmosfera e detecta características ópticas dos aerossóis por meio da interação dos mesmos com a luz. Esta pesquisa tem dois focos principais, o primeiro é o aprimoramento do controle de qualidade do sistema LIDAR Duster durante as campanhas operacionais de medição. O controle foi feito por meio dos seguintes testes instrumentais: Medida Escura, Bin Zero, Bin-Shift, Telecover e Ajuste Rayleigh de acordo com os padrões da Latin America LIDAR Network (LALINET) e da European Aerosol Research LIDAR Network (EARLINET). Por meio destes testes foi possível detectar ruídos, atrasos no registro dos dados e verificar o alinhamento do sistema em curto e em longo alcance. Foi desenvolvido um conjunto de algoritmos chamado Duster Quality Assurance (DQA), com módulos que leem os dados dos testes instrumentais, realizam pré-processamento, geram gráficos, calculam erros e escrevem os resultados em formato ASCII. Os resultados apontam que os erros relativos aos testes de alinhamento, Telecover e Ajuste Rayleigh, estão abaixo de 0.1 em maioria dos canais. O segundo foco foi de comparar perfis de retroespalhamento dos aerossóis troposféricos pelo método de inversão de Klett-Fernald-Sasano em duas ferramentas distintas: a Single Calculus Chain (SCC), desenvolvida pela EARLINET e o Algoritmo de Inversão da LALINET. Foram selecionados dois dias de medição no comprimento de onda 1064 nm para obtenção dos perfis. A comparação ocorreu por meio do erro relativo entre perfis de retroespalhamento calculados por cada uma das ferramentas. Os perfis de erro relativo variaram entre 0 e 10% nos dois dias. Esta pesquisa também apresenta pela primeira vez o filtro Duster Cloud Free que remove dados com nuvens automaticamente, auxiliando no tratamento de dados LIDAR para posterior obtenção de produtos.


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  • Observational data acquisition related to atmospheric aerosols is relevant for the progress in research on their influence on climate change related processes. Due to their optical properties, they can interfere with the radiative balance and with cloud microphysics changing their dimensions and lifetimes. The active remote sensing system Light Detection and Ranging (LIDAR), called Duster, located in Natal, capital of Rio Grande do Norte, Brazil, sends laser pulses to the atmosphere and detects aerosols optical characteristics through their interaction with light. This research had two main foci: the first one is the LIDAR Duster quality assurance during the operational acquisition campaigns. The assurance was made by the following instrumental tests: Dark Measurment, Zero Bin, Bin-Shift, Telecover and Rayleigh Fit according to the Latin America LIDAR Network (LALINET) and the European Aerosol Research LIDAR Network (EARLINET) standards. By means of these tests it was possible to detect noises, recorder delays and check de alignment in near and far range. A set of algorithms called Duster Quality Assurance (DQA), with modules which read the instrumental quality test data, pre-process data, generate graphics and write the results in ASCII format were developed. The results point that the errors relative to the alignment testes, Telecover and Rayleigh Fit, are less than 0.1 in most of the channels.  The second focus was to compare tropospheric aerosol backscatter profiles by the Klett-Fernald-Sasano inversion method in two different tools: the Single Calculus Chain and the LALINET Inversion Algorithm. Two days of data acquisition with 1064 nm wave length were selected to acquire the profiles. The computation happened by means of the relative error among the profiles. The relative error profiles varied among 0 and 10% on the two days. This research also shows for the first time the filter Duster Cloud Free wich removes cloudy files automatically, assisting in the LIDAR data treatment for later obtaining of products.


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  • LIZANDRO PEREIRA DE ABREU
  • Relâmpagos no Nordeste do Brasil: Ocorrência, Variabilidade espaço-temporal e relação com microfísica das nuvens

  • Orientador : WEBER ANDRADE GONCALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • ENRIQUE VIEIRA MATTOS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 21/09/2018

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  • Os relâmpagos constituíram, na história da humanidade, o ponto central das observações de diversas comunidades científicas ao redor do mundo, sem dúvida devido às características agressivas e devastadoras de suas ocorrências. Este importante fenômeno atmosférico pode produzir grandes contratempos para a sociedade, podendo ocasionar anormalidades ou desligamentos na rede de distribuição de energia elétrica, incêndios, acidentes relacionados a meios de transporte, tais como aviões e navios, avarias aos sistemas de telecomunicações, podendo ainda ocasionar mortes de seres humanos e animais. Estima-se que cerca de 60-75 milhões de relâmpagos ocorram anualmente, sendo esses responsáveis pela morte de, em média, 132 pessoas todos os anos no Brasil. A região Nordeste do Brasil (NEB) concentra 18 % da totalidade de óbitos ocorrida em todo o território nacional, e se considerarmos a população das diferentes regiões, o estado do Piauí apresentou a maior taxa de mortalidade da região (1,8 mortes por milhão); sendo esse valor bastante superior à taxa nacional (0,8) e do próprio NEB (0,5). Estudos têm evidenciado que a formação dos relâmpagos está associada à colisão entre as partículas de gelo (cristal e graupel), na presença de água líquida super-resfriada em regiões com fortes correntes ascendentes. Nesse sentido, este trabalho busca avaliar a distribuição espaço-temporal dos relâmpagos no NEB, bem como investigar a relação dos relâmpagos com a microfísica das nuvens, compreendendo o período de 1998 a 2013. Dentro deste escopo, foram utilizados dados de duas plataformas orbitais: i) a partir do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) foram utilizados os dados dos sensores Lightning Imaging Sensor (LIS), TRMM Microwave Imager (TMI) e Precipitation Radar (PR), que fornecem informações sobre a ocorrência de relâmpagos totais (intranuvem e nuvem-solo) e conteúdo vertical da atmosfera (hidrometeoros, taxa de precipitação, tipo de chuva); ii) a partir da plataforma Terra, por meio do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) foram utilizados os dados de elevação do terreno, para verificarmos a influência do relevo na taxa de relâmpagos. Os dados foram analisados na forma de distribuição mensal, sazonal e geral. A distribuição geral foi trabalhada com base na Análise de Agrupamentos, além de auxiliar na identificação dos pontos de maior ocorrência de relâmpagos (hotspots). Por fim, os relâmpagos foram analisados de acordo com a técnica dos quantis, onde buscou-se a distinção em função das características microfísicas das nuvens. O NEB possui grande variabilidade espacial e temporal nas taxas de relâmpagos registradas em seu território, com média variando de 0 a 44,5 relâmpagos/km²*ano. As regiões onde foram registrados índices elevados de relâmpagos totais localizam-se nos estados do Piauí, Maranhão e parte oeste Bahia (compreendendo todos os 20 hotspots do NEB. A topografia da região parece agir como facilitador do processo convectivo propiciando a formação de intensas correntes ascendentes imprescindíveis para geração de cargas elétricas no interior das nuvens de tempestade. A análise de agrupamentos em conjunto com a investigação das características de cada um dos hostspots nos permitiu inferir que a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e os Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), são os principais sistemas associados aos relâmpagos no território do NEB, estando os hotspots de relâmpagos caracterizados como locais de ocorrências destes sistemas. Quanto aos parâmetros microfísicos da nuvem, foi observado que associado à ocorrência de relâmpagos, a atmosfera possui menores valores de água líquida na nuvem, quantidades elevadas de gelo, elevada taxa de precipitação convectiva, elevação do nível de congelamento e alta probabilidade de precipitação (ou a ocorrência desta); estas informações permitiram a proposição de um modelo conceitual das características microfísicas presentes quando ocorrem relâmpagos no NEB.


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  • In the history of mankind, lightning has been the focus of scientific observation in many research groups around the world, mainly because of its aggressive and destructive nature. These important atmospheric phenomena can greatly impact the society, leading to abnormalities or disconnections in power distribution, fires, ship and airplane accidents, telecommunication breakdowns and even death. It is estimated that about 60-75 million lightning occur annually, killing an average of 132 people every year in Brazil. The Northeast region of Brazil (NEB) accounts for 18% of the total deaths in the national territory. Considering the population of all Brazilian regions, the state of Piauí presented the highest mortality rate (1.8 deaths per million); which is higher than the country’s total rate (0.8) and the NEB rate (0.5). Studies have shown that lightning formation is associated with the collision between ice particles (crystal and graupel) in the presence of supercooled water droplets in regions with strong updrafts. Therefore, the objective of this study is to evaluate lightning spatial and temporal distribution in NEB, as well as to investigate the relationship between lightning and cloud microphysics, during the period from 1998 to 2013. Data from two orbital plataforms were used: i) Lightning Imaging Sensor (LIS), TRMM Microwave Imager (TMI) and Precipitation Radar (PR) from the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite to provide information on the occurrence of total lightning (intracloud and cloud-to-ground) and vertical content of the atmosphere (hydrometeors, precipitation rate, rain type); ii) Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), on board of Terra platform provide the ground elevation data, to verify the influence of topography on lightning rates. Data will be worked in monthly, seasonal and general distributions formats. The general distribution was worked out based on Cluster Analysis and aided the identification of the greatest points of lightning occurrence (hotspots). Finally, the lightning was analyzed according to the quantiles technique, finding the characterization according to the microphysical characteristics of clouds. In the NEB territory, it was registered great spatial and temporal variability in the lightning rates, with mean varying from 0 to 44.5 flashs.km-2.year-1. All the hotspots are located in Piauí, Maranhão states and west region of Bahia. The topography of NEB seems to act as a facilitator of the convective process, by the increases of intense updrafts formation, an essential factor for the generation of electric charges inside the thunderclouds. The cluster analysis together with the investigation of the characteristics of each of the hostspots allowed to infer that the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and Mesoscale Convective Systems (MCS) are the systems most associated with lightning in NEB territory, being the lightning hotspots characterized as occurrence sites of these systems. Regarding the microphysical parameters of the cloud, it was observed that when the lightning happens, the atmosphere has lower values of liquid water in the cloud, high amounts of ice water, high convective precipitation rate, lift of height freezing level and high probability of precipitation (or the occurrence of this); this information allowed the conceptual model proposition of the microphysical characteristics present when lightning occurs in the NEB.

Teses
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  • MICEJANE DA SILVA COSTA
  • PADRÃO SINÓTICO DOS EVENTOS DE PRECIPITAÇÃO FRACA E INTENSA NO SEMIÁRIDO DO NORDESTE DO BRASIL

  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KELLEN CARLA LIMA
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • CLÊNIA RODRIGUES ALCÂNTARA
  • JONATHAN MOTA DA SILVA
  • JOSÉ IVALDO BARBOSA DE BRITO
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • Data: 28/02/2018

  • Mostrar Resumo
  • A região do Semiárido do Nordeste do Brasil (SANEB) possui características climáticas complexas o que possibilita uma grande variação na distribuição espacial da precipitação, relacionadas a diferentes regimes de chuvas. Diante disso, estudos sobre os sistemas atmosféricos relacionados à precipitação são relevantes, uma vez que os mesmos estão associados a desastres causadores de grandes impactos sociais e econômicos. Dentro deste contexto a tese de doutoramento está dividida em formato de artigos, assim: (i) O primeiro artigo ficou com a incumbência de verificar se há tendências em eventos de precipitação fraca (EPF) e eventos de precipitação intensa (EPI) para os períodos menos chuvoso e chuvoso durante os anos de 1961 a 2011. Primeiramente, para definir os eventos extremos de precipitação foi utilizado a ferramenta percentil (P) com valores abaixo de P5 representando os EPF e acima de P95 eventos de precipitação intensa (EPI), ficando com limiar de 5% em cada percentil analisado. O teste de Mann-kendall permitiu identificar tendência crescente e/ou decrescente entre os eventos extremos de chuva. Os resultados mostraram tendências significativas para os dois extremos nos dois períodos. A intensidade da precipitação nos EPF e EPI tiveram significância estatística de 5% nos meses de junho, julho, agosto, outubro, novembro e dezembro. (ii) O segundo artigo teve como objetivo definir o início e fim da estação chuvosa para cada sub-região homogênea de precipitação do SANEB durante o período de 1979 a 2013. Para este fim, utilizou-se de análise de cluster a fim de definir regiões homogêneas de precipitação. E em seguida, utilizou-se pêntadas para identificar o início e o fim chuvoso em cada sub-região. Como resultado foram identificadas cinco sub-regiões homogêneas de precipitação, com diferentes períodos de início chuvoso, com exceção as sub-regiões S2 e S3 que coincidem no dia 27 de novembro a 1 de dezembro, possivelmente pela atuação da ZCIT e VCAN. Os meses de novembro a abril são os mais chuvosos em todo o SANEB. Com maiores acumulados por pêntada ocorrerem no mês de março e os menores no mês de setembro. (iii) Na sequência, o terceiro artigo contemplou o tema principal desta tese, identificar diferenças existentes nas características dinâmicas da atmosfera sobre o SANEB, com atuação de cada sistema meteorológico em situações EPF e EPI referente ao período de 1961-2011. Para tanto, adotou-se o Modelo Conceitual (MC) como ferramenta principal para captação dos eventos extremos associados aos diferentes sistemas meteorológicos, levando-se em consideração a duração em dias e os meses de maior atuação de cada sistema. Com intuito de dar suporte à averiguação da metodologia aplicada nesta tese foram utilizados os métodos objetivos de Coutinho 2010 para seleção dos VCAN e ForTraCC para os SCM. Analisaram-se as composições de anomalia para o dia do evento e até quatro dias precedentes ao evento, utilizando variáveis meteorológicas fornecidas pelo NCEP/NCAR, conforme a necessidade de cada sistema. Em resumo, os resultados deste estudo ampliam nossa compreensão global do papel de sete sistemas atmosféricos atuantes em diferentes regiões do SANEB, influenciando ou não, no total de precipitação. Nos compostos de anomalia de cada sistema associados aos dias de EPF e EPI, foi possível identificar a localização de sua atuação como também identificar os sistemas que influenciavam ou atuavam em conjunto. Em relação aos extremos foi percebido que os eventos possuem semelhanças entre si, em relação ao comportamento da atmosfera, e o que difere é a intensidade do evento. Em relação aos SCM foi visto que estão sempre associados a um ou mais sistemas. (iv) Por fim, o quarto artigo estudou os sistemas convectivos de mesoescala atuantes sobre SANEB no período de 2010 a 2011, contribuição diferenciada desta tese, cujo objetivo foi identificar as principais características físicas e morfológicas da atmosfera, quando os SCM associados aos eventos EPF e EPI. Para tal, foi criado um software que rastreou os resultados fornecidos pelo ForTraCC, permitindo separar somente os SCM que estavam atuando sobre a estação localizada dentro do SANEB. Os resultados mostraram que os SCM possuem características físicas e morfológicas semelhantes quando foram classificados como EPF e EPI e ambos os eventos ocorrem com maior frequência no período de OND e JFM.  Ao analisar os períodos de cada evento foi possível verificar que os EPI ocorreram com maior frequência em todos os trimestres analisados, possivelmente pela maior intensidade do sistema, ser favorecida pelas características da região SANEB. 

     


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  • The semi - arid region of the Northeast of Brazil (NEBSA) has complex climatic characteristics which allows a great variation in the spatial distribution of precipitation, related to different rainfall regimes. Therefore, studies on atmospheric systems related to precipitation are relevant since they are associated with disasters that cause great social and economic impacts. Within this context the doctoral thesis is divided into articles format, thus: (i) The first article had the task to verify if there are trends in events of weak precipitation (WRE) and events of intense precipitation (HRE) for the periods less rainy and rainy during the years 1961 to 2011. Firstly, to define extreme precipitation events, the percentile tool (P) with values below P5 representing precipitation events weak (WRE) and above P95 intense (HRE), with a threshold of 5% in each percentile analyzed. The Mann-Kendall test allowed us to identify increasing and / or decreasing trends among extreme rainfall events. The results showed significant trends for the two extremes in both periods. The intensity of precipitation in the WRE and HRE had a statistical significance of 5% in the months of June, July, August, October, November and December. (ii) The second article aimed to define the beginning and end of the rainy season for each homogeneous rainfall sub-region of NEBSA during the period from 1979 to 2013. For this purpose, cluster analysis was used to define homogeneous regions of precipitation. And then, it was used pentad to identify the beginning and the end rainy in each subregion. As a result, five homogeneous sub-regions of precipitation were identified, with different periods of rainy onset, with the exception of the S2 and S3 sub-regions that coincide on November 27 to December 1, possibly due to the activities of ZCIT and VCAN. The months from November to April are the rainiest throughout NEBSA. With higher accumulated per pentad occur in the month of March and the smaller ones in the month of September.  (iii) Subsequently, the third article addresses the main theme of this, to identify existing differences in the dynamic characteristics of the atmosphere over NEBSA, with performance of each meteorological system in situations WRE and HRE for the period 1961-2011. For that, the Conceptual Model (MC) was adopted as the main tool for capturing extreme events associated to different meteorological systems, taking into account the duration in days and months of greater performance of each system. In order to support the investigation of the methodology applied in this thesis, the objective methods of Coutinho 2010 were used to select VCAN and ForTraCC for SCM. The anomaly compositions were analyzed for the day of the event and up to four days prior to the event, using meteorological variables provided by NCEP / NCAR, according to the need of each system. In summary, the results of this study broaden our global understanding of the role of seven atmospheric systems operating in different regions of NEBSA, whether or not they influence the total precipitation. In the anomaly compounds of each system associated to WRE and HRE days, it was possible to identify the location of its performance as well as to identify the systems that influenced or acted together. In relation to the extremes, it was observed that the events have similarities with each other, in relation to the behavior of the atmosphere, and what differs is the intensity of the event. In relation to SCM, it was seen that they are always associated with one or more systems.  (iv) Finally, the fourth article studied the mesoscale convective systems operating on NEBSA in the period from 2010 to 2011, a differentiated contribution of this thesis, whose objective was to identify the main physical and morphological characteristics of the atmosphere, when the SCM associated with the WRE and HRE events. For this, a software was created that tracked the results provided by ForTraCC, allowing to separate only the SCM that were acting on the station located inside the NEBSA. The results showed that the SCM have similar physical and morphological characteristics when they were classified as WRE and HRE and both events occur more frequently in the period of OND and JFM.  When analyzing the periods of each event, it was possible to verify that the HRE occurred more frequently in all quarters analyzed, possibly due to the greater intensity of the system, to be favored by the characteristics of the NEBSA region.

     

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  • JORIO BEZERRA CABRAL JUNIOR
  • TENDÊNCIAS SAZONAIS DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERêNCIA E DO ÍNDICE DE ARIDEZ PARA O NORDESTE DO BRASIL

  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • JONATHAN MOTA DA SILVA
  • REBECCA LUNA LUCENA
  • HERMES ALVES DE ALMEIDA
  • SAMIRA DE AZEVEDO SANTOS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 03/08/2018

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  • O Nordeste do Brasil (NEB) é a região mais vulnerável às mudanças climáticas no Brasil, com ênfase na irregularidade e distribuição dos recursos hídricos na maior parte da região. Com o advento do aumento da temperatura média global do planeta, espera-se, para o NEB, que o ar se torne mais seco e consequentemente a demanda de água na atmosfera aumente, podendo tornar a água para consumo humano, animal e para a agricultura, mais escassa. Diante disso, o objetivo geral deste estudo foi analisar a variabilidade (espacial e temporal) de dois importantes indicadores de seca: a Evapotranspiração de Referência (ET0) e o Índice de Aridez (IA), para o NEB, verificando se há indícios de mudanças climáticas. Para isso utilizou-se bancos de dados meteorológicos mensais da ET0 e das variáveis necessárias para se calcular o IA, disponibilizados por Xavier et al. (2015), no período de 1980 a 2013 (34 anos) e com espaçamento de 0,25° x 0,25°, perfazendo um total de 2042 pontos com dados. O IA foi calculado de acordo com os critérios preconizados por Thornthwaite (1948). O método da análise de Cluster foi adotado para classificar sub-regiões no NEB com características homogêneas para a ET0, em seguida foram caracterizadas as variabilidades sazonais da ET0 e do IA. As respectivas periodicidades dessas variáveis, por sub-região, foram verificadas através da análise de Wavelet. Análises sazonais em série temporal foram aplicados utilizando-se os testes não-paramétricos de Mann-Kendall (tendência), Sen (magnitude) e Pettitt (início). Em todos os testes adotaram-se significâncias estatísticas de 5% ou 1%. Os principais resultados para o NEB indicaram que há 5 sub-regiões com características homogêneas para a ET0, sendo a Sub-região 3 (S3) com os maiores acumulados médios (2098,0 mm/ano) e a S5 os menores (1362,8 mm/ano). Para o IA, identificou-se que a precipitação é a variável dominante e que no período menos chuvoso (Primavera) o IA aproxima-se do valor máximo (IA=1,00) em praticamente todo o NEB. Quanto às análises temporais, foram identificados diferentes sinais de tendências para ET0, dentro de uma mesma estação do ano, sendo predominantemente positiva com significância estatística a 1% no sudoeste do estado da Bahia (Verão, Outono, Inverno e Primavera) e negativas a 5% com maior predominância no leste do NEB, concentrando-se especialmente do leste do estado do Rio Grande do Norte (RN) ao nordeste da Bahia (Primavera), no leste da Paraíba e RN (Verão) e praticamente em toda costa leste do NEB (Inverno), exceto parte do sul da Bahia. As respectivas magnitudes das tendências positivas da ET0 variaram, em média, de 1,6 mm/estação (Outono) a 2,4 mm/estação (Primavera), enquanto que as tendências negativas oscilaram de -1,5 mm/estação (Outono) a -2,2 mm/estação (Primavera), obtendo-se início majoritário na década de 1990. Para o IA, as tendências significativamente positivas concentraram-se no sudoeste da Bahia (Verão e Inverno) e as negativas (predominantemente no Inverno) ocorreram no leste do RN a leste de Pernambuco, estado de Alagoas e nordeste da Bahia. As magnitudes positivas do IA, obtiveram uma variação média de 0,002 (Inverno) a 0,02 (Verão), por outro lado, as magnitudes negativas (ausentes no Verão e Outono), variaram de -0,007 (Primavera) a -0,016 (inverno). A década de 1990 obteve maior frequência de início das tendências para o IA no Verão Outono e Inverno, enquanto na primavera os respectivos inícios das tendências do IA concentraram-se entre 2000 a 2004. A partir dos resultados encontrados, conclui-se que as variações espaciais e temporais da ET0 e do IA no NEB foram heterogêneas e apresentaram diferenças opostas de sinais de tendências, até numa mesma estação do ano, no entanto observou-se que predominantemente a oeste do NEB predomina tendências positivas da ET0 e a leste ocorre o oposto.


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  • POLLYANNE EVANGELISTA DA SILVA
  • INDICADOR EPIDEMIOLÓGICO DE VULNERABILIDADE A EXTREMOS CLIMÁTICOS PARA REGIÃO AMAZÔNICA E NORDESTE BRASILEIRO

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • SAMIRA DE AZEVEDO SANTOS
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • GILVAN RAMALHO GUEDES
  • CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • Data: 10/09/2018

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  • Na região Amazônica e o Nordeste do Brasil os eventos climáticos extremos, como chuvas torrenciais e secas severas, são potencializados diante de um quadro de situação de pobreza, trazendo como consequência aumento ou intensificação da incidência das doenças endêmicas, problemas no abastecimento de água, perdas agrícolas, muitas vezes ocasionando uma maior vulnerabilidade. Dessa forma, o estudo tem como objetivo principal construir  e analisar um indicador de vulnerabilidade epidemiológica associados aos índices de extremos climáticos para a região da Amazônia e Nordeste Brasileiro, além de analisar as tendências dos indicadores de extremos climáticos das regiões Amazônica e Nordeste do Brasil no período entre 1980 e 2013. Para tanto, utilizaram-se diferentes conjuntos de dados sendo:  meteorológicos dos dados de Xavier et al. (2015) a partir de um projeto da Universidade do Texas e da Federal do Espírito Santo correspondente ao período de 1980 a 2013; de saúde provenientes do Ministério da Saúde disponibilizados na página de internet do Sistema de Informação sobre Mortalidade (SIM), Sistema de Informações Hospitalares do SUS (SIH/SUS) do DATASUS e demográficos junto ao Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e Programa das Nações Unidas (PNUD). Os dados meteorológicos foram aplicados ao software RClimdex, do qual foram selecionados 21 índices, sendo 10 referentes a precipitação e 7 a temperatura de acordo com as condições meteorológicas e climáticas de cada região de estudo. Para criação do indicador epidemiológico de vulnerabilidade a extremos climáticos utilizou a distribuição normal acumulada para atribuição de notas que variam de 0 a 1 para o cálculo das componentes da vulnerabilidade: risco, susceptibilidade e capacidade adaptativa. Para a análise, compreensão e identificação das áreas susceptíveis as morbimortalidades, utilizou-se análise de agrupamento (cluster). Os resultados mostraram que os índices TXx, TNx, TX10p, TX90p, SDII, R20mm, CDD, R95p e PRECPTOT apresentaram as maiores tendências de mudanças climáticas para Amazônia e Nordeste brasileiro, com destaque a mesorregião Sertão Sergipano. Embora, tenha observado alta vulnerabilidade epidemiológica associados aos extremos climáticos para toda região de estudo. A mesorregião do Marajó e Sudoeste do Amazônia apresentaram a mais alta vulnerabilidade (0,98), explicado por alta incapacidade adaptativa, moderada susceptibilidade e alto risco climático, por outro lado, mesorregiões como região metropolitana de Belém (0,72), Leste de Sergipano (0,68) e Potiguar (0,75) apresentaram menores vulnerabilidades, associados a uma baixa incapacidade adaptativa e baixa susceptibilidade, apesar de apresentar um risco climático moderado. Os resultados da análise de agrupamento revelaram que grupos que se encontram muito susceptíveis as morbimortalidades apresentaram altas taxas de doenças do aparelho respiratório e infecciosas e parasitárias. Este estudo possibilitou identificar as mesorregiões da Amazônia e Nordeste do Brasil mais vulneráveis quanto ao aspecto epidemiológico na ocorrência de eventos extremos.


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  • In the amazonian region and the Brazilian northeast, extreme climatic events such as torrential rains and severe droughts are potentiated against a situation of poverty resulting in an increase or intensification of the incidence of endemic diseases, water supply problems, agricultural losses often leading to greater vulnerability. Thus, the main objective of this study is to construct and analyze an epidemiological vulnerability index associated with extreme climatic indexes for the Brazilian Amazon and Northeast region and it was analyzed the mesoregions of the study area according to the risk characteristics to the climatic trend. For this, different datasets were used: meteorological data from Xavier et al. (2015) from a project of the University of Texas and Federal University of Espírito Santo corresponding to the period from 1980 to 2013; health data provided by the Ministry of Health on websites of the System of Information on Mortality (SIM), SUS Hospital Information System (SIH / SUS) of DATASUS and demographic data with the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE) and Program of the United Nations (UNDP). The meteorological data were applied to the software RClimdex, which 21 indices were selected, 10 being related to precipitation and 7 to the temperature according to the meteorological and climatic conditions of each region of this study. For the creation of the epidemiological indicator of vulnerability to climatic extreme, the cumulative normal distribution was used to assign scores varying from 0 to 1 for the calculation of vulnerability components: risk, susceptibility and adaptive capacity. For the analysis, understanding and identification of the susceptible areas to morbimortalities, we used cluster analysis. The results showed that the indexes TXx, TNx, TX10p, TX90p, SDII, R20mm, CDD, R95p and PRECPTOT presented the highest trends of climatic changes for Amazonia and Brazilian Northeast, with emphasis on the Sergipe backwoods mesoregion. Although, it has observed high epidemiological vulnerability associated with climatic extreme for the whole region of study. The mesoregion of Marajó and Southeast of Amazonia had the highest vulnerability (0.98), explained by high adaptive incapacity, moderate susceptibility and high climatic risk. On the other hand, mesoregions as metropolitan region of Belém (0.72), East of Sergipe (0.68) and Rio Grande do Norte (0.75) presented lower vulnerabilities, associated with a low adaptive disability and low susceptibility, despite presenting a moderate climatic risk. The results of the cluster analysis revealed that groups that are very susceptible to morbimortalities presented high rates of respiratory diseases and infectious and parasitic diseases. This study made it possible to identify the mesoregions of Amazonia and Brazilian Northeast more vulnerable to the epidemiological aspect in the occurrence of extreme events.

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  • IZABELLY CRISTINA MENDES TINÔCO
  • PERFIS DE VULNERABILIDADE SOCIODEMOGRÁFICA E AGROCLIMATOLÓGICA DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO

  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • ANA CLEIDE BEZERRA AMORIM
  • GILVAN RAMALHO GUEDES
  • SALOMÃO DE SOUSA MEDEIROS
  • Data: 19/11/2018

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  • A precipitação do Semiárido Brasileiro (SAB) é caracterizada pela elevada variabilidade espacial e temporal, predominantemente concentrada em quatro meses do ano. E uma das principais atividades econômicas desenvolvidas no SAB é a agricultura de sequeiro à qual é fortemente dependente da precipitação anual. Desse modo, a ocorrência das secas quase periódicas torna a agricultura familiar uma atividade econômica de grande risco. Dessa forma, o objetivo principal do estudo é criar perfis de vulnerabilidade agrícola municipal do SAB levando em consideração os aspectos dos padrões de precipitação e sociodemográficos da região. Para tanto, foram utilizadas dados de diferentes fontes tais como os dados de diária de 1978 a 2010, fornecido pelo GPCP (Global Precipitation Climatology Center). Os referidos dados de precipitação foram utilizados para caracterizaras áreas com precipitação homogênea no SAB. As as áreas com precipitação homogênea foram identificadas utilizando a análise de Cluster. Para a criação dos perfis de vulnerabilidade utilizou-se a ferramenta de Grade of Membership (GoM), os quais foram inseridos os grupos homogêneos de precipitação, bem como indicadores sociais, econômicos, demográficos e agrícolas coletados no Sistema IBGE de Recuperação automática (SIDRA) e no Sistema de Gestão da Informação e do Conhecimento do Semiárido Brasileiro (SIGSAB) para o período de 1978 à 2016. Foram identificadas quatros regiões do SAB com precipitação homogêneas, identificadas como SAB I, SAB II, SAB III e SAB IV. O SAB I contempla a região leste e uma parte do norte de Minas Gerais e é o mais chuvoso, enquanto que o SAB III é o mais seco e abrange o norte da Bahia, leste do Piauí, a parte oeste de Pernambuco e Alagoas, e a parte central da Paraíba e Rio Grande do Norte, o que corresponde a 33% do SAB. Quanto aos perfis de vulnerabilidade, foram identificados 3 perfis puros, sendo que o Perfil 1 corresponde a região do SAB I, que é o mais chuvoso e o que tem as melhores condições sociais e agrícolas. Neste perfil encontram-se as maiores produtividades de feijão, porém o menor número de pessoas ocupadas na agricultura. A principal atividade econômica desse perfil é o setor de serviços. O perfil 2 agrega as regiões mais secas (SAB II e SAB III) apresentara os piores indicadores no contexto social, econômico e agrícolas, com menor rendimento per captaassim como IDHM e PIB. Possui elevadas taxas de mortalidade e de pessoas que inclusas no ProgramaBolsa Família, bem como domicílios com esgotamento sanitário inadequado. Esse perfil possui a maior parcela da população ocupada na agricultura familiar. Os indicadores sociais ruins dessa região estão associados, provavelmente, ao fraco desempenho da agricultura familiar da região, em decorrência de se tratar de região menos chuvosa do SAB e os solos da mesma serem predominantemente cristalinos. O perfil denominado de vulnerabilidade média foi o perfil 3 o qual contempla o setor norte do SAB. Este perfil detém condições sociais e agrícolas em situações medianas, e encontram-se produtividades medianas de feijão e milho. Diante dos resultados conclui-se que as regiões do SAB II e do SAB III são as mais vulneráveis as alterações climáticas, pois são as mais secas e sujeitas a ocorrências de secas severas, solos muito pobres e têm suas respectivas economias baseadas na agricultura familiar. Para essas regiões, segundo o Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas, são projetados diminuição da precipitação em até 20% e aumento da temperatura em até 2ºC até o final do século, o que torná-la mais árida.


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  • MARCELO LUÍS DE AMORIM SOUZA
  • Dengue no Nordeste do Brasil: análise espaço-temporal dos aspectos do clima e sociossanitários

  • Orientador : LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • KENYA VALERIA MICAELA DE SOUZA NORONHA
  • JORIO BEZERRA CABRAL JUNIOR
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 19/11/2018

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  • A dengue é uma das principais doenças humanas transmitidas pelos mosquitos e tem gerado impactos social e econômico ao Brasil e, particularmente, à saúde humana. O Nordeste do Brasil (NEB) tem vivenciado sucessivos surtos epidêmicos da doença. Objetivou-se estimar as taxas de incidência de dengue para os municípios do NEB, utilizando-se o Método Bayesiano Empírico, e identificar hotspots da dengue, considerando as regiões pluviometricamente homogêneas do NEB.  Pretendeu-se, também, estimar o Risco Relativo de taxas epidêmicas de incidência da dengue segundo a classificação do Índice de Infestação Predial (IIP). E, por fim, objetivou-se, ainda, estimar perfis e identificar tipologias de vulnerabilidade climática e sociossanitária à infestação larvária por Aedes aegypti e à incidência da dengue nos municípios do NEB. Os dados foram do Ministério da Saúde, IBGE, PNUD. O período de análise dos dados foi de 2001 a 2015. Os métodos utilizados foram: Bayesiano Empírico, Índice Global Moran, Risco Relativo, Grade of Membership (GoM) e os testes: t de Student para amostras pareadas, Pearson e Kruskal-Wallis. Os resultados mostraram que 66,56% (em 2002), 49,73% (em 2010) e 62,19% (em 2014) dos municípios do NEB registraram taxas pré-epidêmicas (100 <TI<300) ou epidêmicas (TI > 300) de dengue. O Norte e o Sul do Semiárido (NS e SS) estão entre as áreas que apresentaram as maiores taxas de incidência de dengue (TI > 300). Em 2014, a maioria dos municípios (473) que realizaram o LIRAa/IIP estava em situação de Alerta (1,00<IIP<3,99) ou de Risco (IIP>4,00). Constatou-se associação entre a classificação do IIP e da taxa de incidência (valor-p<0,001), indicando Risco Relativo de dengue 1,20 vezes maior (IC 95%: 0,97 – 1,48; valor – p: 0,0803) em municípios com IIP em situação de Alerta e 1,81 vezes maior (IC 95%: 1,43 – 2,29; valor – p< 0,001) naqueles com IIP em situação de Risco, quando comparados àqueles com IIP satisfatório. Constatou-se, a partir da utilização do GoM, que 66,3% dos municípios nordestinos apresentaram “Alta” ou “Intermediária” vulnerabilidade climática e sociossanitária à infestação larvária por Aedes aegypti e à incidência da dengue. As áreas classificadas como “Alta” vulnerabilidade apresentaram as piores condições sociossanitárias e elevada precipitação anual. Estas localizam-se, principalmente, no Maranhão (exceto o Sudoeste) e dispersas áreas do Piauí. Contatou-se, também, que as áreas de “Baixa” vulnerabilidade estão, principalmente, na região litorânea (exceto no Maranhão e Piauí). Os resultados apontaram implicações significativas na identificação de áreas com tendências de epidemia de risco de dengue numa das regiões do Brasil mais vulneráveis às variabilidades climáticas.


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  • Dengue is one of the major human diseases transmitted by mosquitoes and has caused several social and economic impacts in Brazil, particularly on human health. The Northeast Brazil (NEB) has experienced successive epidemic outbreaks of the disease. The aim of this study was to estimate dengue incidence rates for municipalities of NEB using the Empirical Bayesian Method (EB) and to identify dengue hotspots considering the precipitation homogeneous regions of NEB. It was also intended to estimate the Relative Risk (RR) of dengue epidemic rates according to the classification of the House Index (HI). And, finally, it was also aimed to identify profiles and types of climate and social-sanitary vulnerability to Aedes aegypti larval infestation and to dengue incidence in the municipalities of the NEB. Data from the Ministry of Health, IBGE, PNUD and ANA were used. The data analysis period was from 2001 to 2015. The methods used were: EB, Grade of Membership (GoM), Moran’s Index, RR and the tests: t of paired samples, Pearson and Kruskal-Wallis tests. The results showed that 66.56% (in 2002), 49.73% (in 2010) and 62.19% (in 2014) of NEB municipalities registered pre-epidemic (100<IR<300) or epidemic (IR>300) dengue rates. The North and South of the Semi-arid (NS and SS) are among the areas that presented the highest rates of dengue incidence (IR> 300).. In 2014, most municipalities (473) that performed LIRAa/HI were in Alert (1.00<HI<3.99) or in Risk conditions (HI>4.00). An association between HI classification and the IR (p-value <0.001) was found, indicating a RR of dengue 1.20 times greater (95%CI: 0.97-1.48; p-value:0.0803) in municipalities with HI in Alert and 1.81 times greater (95%CI: 1.43-2.29, p-value<0.001) in those with HI at risk compared to those with satisfactory HI. Constatou-se, a partir da utilização do GoM, que 66.3% of the NEB municipalities presented "high" or "intermediate" climate and social-sanitary vulnerability to larval infestation by Aedes aegypti and dengue incidence. Areas classified as "high" vulnerability had the worst social-sanitary conditions and highest annual precipitation rates. These are located mainly in the state of Maranhão (except for its southwestern portion) and scattered areas in the Piauí. It was also noted that the "low" vulnerability areas are located mainly in the coastal region (except in the state of Maranhão and Piauí). The results pointed out significant implications for the identification of areas with dengue epidemic risk trends in one of the regions of Brazil most vulnerable to climate changes.

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  • HENRIQUE DO NASCIMENTO CAMELO
  • MODELOS HÍBRIDOS ESTOCÁSTICO-MATEMÁTICO PARA A PREVISÃO DE VELOCIDADE DO VENTO

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO CESAR MARQUES DE CARVALHO
  • JOSÉ MARIA BRABO ALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • JOÃO BOSCO VERÇOSA LEAL JUNIOR
  • MEIRY SAYURI SAKAMOTO
  • Data: 23/11/2018

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  • Na atualidade é possível identificar maiores inserções de recursos renováveis de energias para geração de eletricidade na matriz energética nacional, como é o caso da geração eólica. Isto pode ser justificado em diversos aspectos, exemplo, em relação a fonte eólica a mesma poderá exercer importante função na matriz ao fornecer uma alternativa financeiramente viável à principal geradora de eletricidade do país que é a fonte hidráulica. Outro ponto a favor da geração eólica trata-se da questão ambiental, a utilização deste recurso deve ser encarada sobretudo neste aspecto. A quantidade de trabalhos sobre geração eólica no país cresce a cada dia trazendo benefícios ao setor em particular fornecendo garantias de exploração dos ventos locais. Neste sentido este trabalho tem como objetivo apresentar dois modelos híbridos inovadores os quais poderão auxiliar no setor eólico por serem capazes de realizar previsões das velocidades dos ventos com boa acurácia. Os modelos foram elaborados a partir das combinações matemáticas de modelos clássicos de séries temporais com modelos de inteligência artificial. Nas comparações entre as séries temporais (observada e ajustada) é possível identificar, por exemplo, valor do coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (NS) de aproximadamente 98%, e também valor de erro percentual em torno de 4,5%, os quais de acordo com a literatura confirmam a boa acurácia dos modelos. Um grande diferencial dos modelos híbridos propostos quando comparado com outros tradicionais da literatura está no fato de que conseguem incorporar ambas características (linear e não-linear), as quais são frequentemente encontradas em séries temporais, sendo está condição importante para proporcionar maiores precisões das velocidades dos ventos previstas fornecendo, desta maneira, maiores reduções de medidas estatísticas de erros quando comparado com os modelos clássicos que os compõem. Os modelos híbridos propostos podem representar importantes ferramentas norteadoras aos tomadores de decisão do setor de geração eólica no tocante a exploração dos ventos, entretanto, outras áreas de interesse podem ser analisadas a viabilidade dos mesmos. Por exemplo, como será mostrado proposta de artigo em ciências marinhas a partir das previsões de velocidade e direção dos ventos auxiliar na contenção de óleo derramado no mar.


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  • At present it is possible to identify greater insertions of renewable resources of energies for generation of electricity in the national energy matrix, as is the case of wind generation. This can be justified in several respects, for example, in relation to the wind power source, it can play an important role in the matrix by providing a financially viable alternative to the main electricity generator in the country that is the hydro source. Another point in favor of wind power is the environmental issue, the use of this resource must be seen in this aspect. The amount of work on wind generation in the country grows each day bringing benefits to the particular sector providing guarantees of exploitation of the local winds. In this sense, the objective of this work is to present two innovative hybrid models which can help in the wind sector by being able to perform predictions of wind speeds with good accuracy. The models were elaborated from the mathematical combinations of classical models of time series with models of artificial intelligence. In the comparisons between the time series (observed and adjusted) it is possible to identify, for example, Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NS) of approximately 98%, and also a percentage error value of around 4.5%, which according to the literature, confirm the good accuracy of the models. A large differential of the proposed hybrid models when compared to other traditional ones is that they can incorporate both linear and nonlinear characteristics, which are often found in time series, being this important condition to provide greater precision of the velocities of the predicted winds thus providing greater reductions in statistical error measures when compared to the classical models that compose them. The proposed hybrid models may represent important tools for decision-makers in the wind generation sector in terms of wind exploitation, however, other areas of interest can be analyzed for their feasibility. For example, as will be shown proposal of article in marine sciences from the forecasts of speed and direction of the auxiliary winds in the containment of oil spilled into the sea.

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  • ELIO PESSOA CAZUZA
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    Um Estudo das Ondas de Gravidade Estratosféricas na Região Equatorial Brasileira

  • Orientador : GILVAN LUIZ BORBA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA PAULETE PEREIRA MARTINS
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • DAVID MENDES
  • MANILO SOARES MARQUES
  • REGIA PEREIRA DA SILVA
  • Data: 11/12/2018

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  • Ondas de gravidade podem ser definidas como perturbações ondulatórias, quase periódicas, que se propagam horizontalmente e verticalmente na atmosfera. Os mecanismos de geração de ondas de gravidade em regiões próximas ao equador magnético são pouco conhecidos tornando mais difícil o estudo de suas características a estruturas principalmente na estratosfera. O principal objetivo dessa tese foi à investigação da sazonalidade dessas perturbações e as fontes de geração dessas ondas em nossa região. Esses estudos tem como base a assinatura de ondas de gravidade em dados do perfil de temperatura, obtidos a partir de radiossondas instaladas em balões meteorológicos lançados, do Centro de Lançamentos da Barreira do Inferno (CLBI), localizado em Natal/RN (5,8°S; 35,5°O), completamos os dados obtidos através do site http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html, o qual fornece dados de sondagens realisadas tanto no hemisfério norte quanto no hemisfério sul. O dados experimentais foram comparado com os dados teóricos gerados a partir do modelo semi-empírico MSIS que não leva em consideração a presença dessas ondas na atmosfera, obtendo assim as amplitudes e comprimentos de ondas verticais das flutuações da temperatura, a partir do que foi possível determinar as frequência e compará-las com a frequência de corte para essas perturbações, ou seja, a frequência de Brunt-Väisälä, o período de estudo foi de cinco anos (2009 - 2013), durante esse intervalo de tempo foram realizadas 1493 sondagens diurnas, o que permitiu classificar 281 perturbações com períodos compreendidos entre 4 – 20 min, ou seja, compatíveis com ondas de gravidade, foi possível também obter o perfil da densidade de energia potencial. Os resultados obtidos mostram que em torno de 61% dessas perturbações foram observadas entre os meses de Janeiro à Junho. Buscou-se através das imagens do satélite Meteosat 9, verificar a presença, ou não, fenômenos meteorológicos que pudessem ser associados como um possível mecanismo de geração destas ondas, dentre esses, os fenômenos convectivos como a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Além disso, um programa numérico foi desenvolvido para simular a quantidade de energia a ser depositada na troposfera com o objetivo de simular a propagação dessas ondas, sendo verificado que a quantidade de energia depositada na troposfera por uma ZCIT seria capaz de gerar perturbações como aquelas que verificamos nos dados de radissondagem.


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  • The gravity waves can be defined as wavelike disturbances, almost periodic, which is horizontally and vertically propagate in the atmosphere, with characteristic periods of a few minutes to order three hours and spatial scale from a few kilometers to thousands of kilometers. The vertical propagation of gravity waves is a subject of particular interest, since they carry energy and momentum to the region of the lower termosphere to upper mesosfera. Hines published in the 1960s a series of studies suggesting that gravity waves of demonstrations provoke ionospheric disturbances (Travelling Ionospheric Disturbances, TID's). Thereafter several authors showed that the gravity waves and their ionospheric manifestations as TID's represent an important source of interaction between the neutral atmosphere and ionized and changes morphology and electrodynamics this ionosphere. The mechanisms of generation of gravity waves in regions close to the magnetic equator are often unknown making it difficult to understand the phenomenology of these structures, which suggests that this is an important topic in the media climatology studies and upper atmosphere. So we have to investigate what would be the main source of gravity waves near the magnetic equator, as well as understand how is the stratosphere-thermosphere coupling. In our studies of the gravity waves will use temperature profile data covering the geomagnetic quiet and disturbed periods, which shall include the solar cycles 23 and 24, and study periods between maximum and solar minimum.

    Keywords: Gravity waves; radiosondes; Coupling, troposphere-thermosphere

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  • GLAYSON FRANCISCO BEZERRA DAS CHAGAS
  • ESTUDO HIDROMETEOROLÓGICO DA BACIA AMAZÔNICA

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE GOMES DA SILVA
  • ANA CLEIDE BEZERRA AMORIM
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • Data: 12/12/2018

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  • O objetivo deste projeto foi estudar aspectos hidrometeorológicos (precipitação e evapotranspiração) em diferentes regiões na Amazônia com diferentes níveis de desmatamento. Para isso foram usados os dados de chuvas do Climate Prediction Center
    (CPC) com frequência mensal e cobertura espacial de 0,25º de latitude por 0,25º de longitude (300 x 120 pontos de grade) e compreendem o período climatológico de 1981 a 2010 para as regiões Norte, Leste e Sul da Amazônia. Também foram utilizadas informações do índice de severidade de seca (Standardised Precipitation Evapotranspiration Index – SPEI) nas escalas mensal (SPEI-1) e anual (SPEI-12) com o intuito de analisar a variabilidade e identificar a severidade da seca, para o mesmo período climatológico da precipitação para cada região do estudo. A metodologia consistiu em usar resultados de modelos estocásticos do tipo Auto Regressivo Integrado a Médias Móveis (ARIMA), a partir do qual foi possível fazer análise da variável-alvo dependente (precipitação) como função do tempo em cada região. Além disso, realizou-se uma simulação climatológica (1981-2010) para a América do Sul Tropical a partir do RegCM4, usando o esquema de parametrização Grell. A partir da precipitação e temperatura do modelo foram geradas séries climatológicas de SPEI-1 e SPEI-12 para as regiões, dessa forma foi possível fazer análises comparativas entre observação e modelo. Adicionalmente, analisou-se o Índice de Oscilação Sul (SOI) a fim de estabelecer uma relação entre as forçantes de grande escala oceânicas (notadamente o ENOS) e a resposta hidrometeorológica sobre as regiões estudadas. Para a análise da escala temporal da variabilidade dominante para as estas variáveis, foi aplicada a metodologia da Transformada de Wavelet (TW). Os resultados apontaram maior variabilidade nas chuvas na região Leste onde ocorre um acentuado avanço do desmatamento, o qual faz parte do arco do desmatamento e também na região Sul, onde o desmatamento já encontra-se bem estabelecido. Enquanto que para a região Norte o padrão se manteve sem grande variabilidade. O modelo ARIMA (ou Box-Jenkins) apresentou-se adequado, com bom ajuste para precipitação mensal para as regiões do estudo. Com relação ao RegCM4, este subestimou a precipitação para toda a série climatológica de todas as regiões, entretanto foi capaz de
    representar adequadamente a variabilidade da climatologia, tanto para a precipitação quanto para o SPEI, principalmente na escala temporal anual (SPEI-12). Assim como, esteve bem ajustado em identificar condições de seca de severidade moderada, principalmente para as regiões Norte e Leste.


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  • OSÉAS MACHADO GOMES
  • Detecção e Atribuição de Mudanças Estruturais em Series Temporais de Precipitação: Um contraste entre as Bacias do São Francisco e do Paraná

  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MADSON TAVARES SILVA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • CRISTIANO PRESTRELO DE OLIVEIRA
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • ENIO PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 14/12/2018

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  • As Bacias do Rio São Francisco e do Rio Paraná são duas grandes bacias hidrográficas com grande capacidade de produção agrícola e de eletricidade, dentre as quais podemos destacar grandes usinas como: São Itaipu, Furnas e Porto Primavera. As áreas dessas bacias abrangem grandes centros urbanos como: Curitiba, Campinas, São Paulo e partes de outros Estados como, Bahia, Minas Gerais, Sergipe, Alagoas e Pernambuco. O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia capaz de detectar áreas com precipitação homogêneas e identificar pontos de quebras estruturais em séries temporais de precipitação dessas bacias.  O conhecimento de áreas homogêneas da precipitação é de suma importância na tentativa de procurar entender como atua os diversos sistemas meteorológicos em cada área analisada, além de fornecer informações importantes para tomada de decisões por parte de políticas públicas. Por outro lado, também se faz necessário verificar possíveis tendências e pontos de descontinuidade (quebras estruturais) nas séries temporais de precipitação. O presente estudo abrange dezoito sub - bacias no total, sendo dez do Rio São Francisco e oito do Rio Paraná. Os dados estão distribuídos em pontos de grade com uma resolução 0,5 x 0,5 graus derivados de observação meteorológicas e disponibilizadas pelo CPC (Climate Prediction Center). De acordo com resultados foram identificas três regiões homogêneas da bacia do Rio São Francisco (SF1, SF2, SF3) e três na bacia do Rio Paraná (PN1, PN2, PN3). Essas regiões apresentaram médias de precipitação estatisticamente iguais. As áreas que apresentaram os maiores e os menores índices de precipitação, assim como valores preditos de precipitação para locais ainda não amostrados foram verificados através da técnica de Krigagem. Outras análises identificaram pontos de descontinuidade (quebras estruturais) significativas nas séries temporais da precipitação em oito sub - bacias, sendo três na bacia do Rio São Francisco e cinco na bacia do Rio Paraná, a exemplo de Urucuia, Paracatú, Alto São Francisco, Parnaíba, Grande (Paraná) e outras. Essas quebras mostraram que as séries de precipitação não se comportaram de forma homogênea dentro de cada sub - bacia, fazendo com que houvessem períodos distintos, com precipitação acima e abaixo da média geral.


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2017
Dissertações
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  • LÍVIAN RAFAELY DE SANTANA GOMES PINHEIRO
  • SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA INCIDÊNCIA DE ONDAS MARÍTIMAS EM PRAIAS DE NATAL/RN, NORDESTE DO BRASIL, 2012 A 2014

  • Orientador : MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GRACO AURELIO CAMARA DE MELO VIANA
  • TEREZA CRISTINA MEDEIROS DE ARAÚJO
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • ROSANE RODRIGUES CHAVES
  • VENERANDO EUSTAQUIO AMARO
  • Data: 13/01/2017

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  • Ao longo do litoral do Rio Grande do Norte, são verificados picos de erosão em praias arenosas, com impactos negativos do ponto de vista social e econômico, em que ondas marítimas foram importante fonte de energia para carreada de sedimentos. Neste trabalho, averiguou-se o regime de ondas incidentes sobre parte do Litoral Oriental do Rio Grande do Norte, especialmente na orla entre a Praia de Ponta Negra e a Via Costeira, trecho do litoral urbano de Natal/RN, entre os anos de 2012 e 2014. Aplicou-se modelo de simulação numérica SWAN, desenvolvido pela Universidade Tecnológica de Delft, operado pela interface gráfica SOPRO, do Laboratório Nacional de Engenharia Civil de Portugal. Como condições iniciais e de contorno, em mar aberto, foram utilizadas informações de altura significativa, período médio e direção de propagação de ondas oriundas da base Wavewatch III. A batimetria foi representada pelas cartas náuticas 810 e 22100 da Marinha do Brasil e o nível de água do marégrafo do Porto de Natal. Para segmentação em intervalos sazonais, Análise de Agrupamento foi aplicada à série WWIII, testando-se a significância dos grupos por teste ANOVA de variância. Os meses de janeiro a abril e de junho a setembro foram reunidos em dois grupos, correspondendo a condições predominantes de verão e inverno, respectivamente. Os meses de maio e outubro integraram outro grupo, ao que representam transições entre os dois primeiros. Novembro e dezembro figuraram um quarto grupo de regime de ondas durante o período estudado. Observou-se que o mais alto percentil de altura significativa superou os 2,42 m, com máximo em 2,97 m principalmente entre os meses de maio a setembro. O ano de 2014 apresentou cenários mais energéticos de incidência de ondas. A maior parte das ocorrências ficou em torno de 1,59 m. A ocorrência de ondas mais longas (maior período) concentraram-se ao redor de 7,14 s, com o percentil 99 iniciando aos 10,58 s, máximo de 13,35 s. A direção de propagação mais recorrente foi próxima dos 99 graus azimute (leste-sudeste), com maiores declinações superando os 134 graus (sudeste), influenciada pelas variações dos ventos alísios, dos escoamentos gerados pelo Sistema de Alta Pressão do Atlântico Sul e pelos Distúrbios Ondulatórios de Leste. De maneira geral, o município de Nísia Floresta recebeu as ondas mais altas durante o período. No trecho da praia de Ponta Negra e Via Costeira, a enseada do Morro do Careca tem ondulação atenuada pela difração do trem no promontório, onde o período variou em torno de 7,55 s e altura de 0,65 m e a energia de incidência aumentou em direção à Via Costeira, com período de 6,88 s e altura de 0,76 m durante os meses de inverno.


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  • Along the coast of the Rio Grande do Norte, are verified peaks of erosion in sandy beaches with negative impacts from the social and economic point of view, in that maritime waves were important source of energy for carried of sediments. In this job, was ascertained the incident wave regime on the part of the coast eastern of the Rio Grande do Norte, especially on the shoreline between Ponta Negra beach and Via Costeira, extension of the urban coast in Natal / RN, between the years of 2012/2014. A SWAN numerical simulation model was applied, developed by the Delft University of Technology, operated by the graphic interface SOPRO, of the National Laboratory of Civil Engineering of Portugal. As initial boundary conditions in open sea, significant height information was used, average period and direction of wave propagation from the Wavewatch III base. The bathymetry was represented by the Nautical Charts 810 and 22100 of Brazilian Navy and the water level of tide gauge at   Port of Natal. For segmentation in seasonal intervals, Cluster Analysis was applied the WWIII series, testing the significance of the groups by ANOVA test of variance. The months from January to April and from June to September were grouped into two groups, corresponding to predominant conditions of summer and winter, respectively. The months of May and October are part of another group that represents transitions among the first. November and December integrated a fourth group of wave regime during the studied period. It was observed the highest percentile of significant height exceeded 2.42m, with maximum in 2.97m mainly between the months of May to September. The year 2014 presented more energetic scenarios of wave incidence. Most of occurrences were around 1.59m. The occurrence of longer waves (long period) are concentrated around 7.14 s, with percentile 99 starting the 10.58 s, maximum 13.35 s. The most recurrent direction of propagation was near 99 degrees azimuth (East Southeast) with higher declines than 134 degrees (Southeast), influenced by the variations of the trade winds of the flows generated by South Atlantic High Pressure System and by the Eastern undulatory disorders. In general, the city of Nísia Floresta received the highest waves during the period. In the extension of Ponta Negra and Via Costeira the cove of Morro do Careca has attenuated undulation by diffraction of the promontory, where the period varied around 7.55 s and height of 0.65 s and the incidence of energy increased toward Via Costeira, with period of 6.88 s and height of 0.76m during the winter months. 

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  • RICARDO BRUNO DE ARAÚJO TENÓRIO
  • DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA PARA CARACTERIZAÇÃO DE EVENTOS OCEÂNICOS/ATMOSFÉRICOS: APLICAÇÕES USANDO PARÂMETROS CARACTERÍSTICOS DO OCEANO ATLÂNTICO TROPICAL E DADOS DAS ESTAÇÕES GNSS E METEOROLÓGICA DE NATAL-RN, BRASIL.

  • Orientador : MARIO PEREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID MENDES
  • JOÃO GUALBERTO DE CERQUEIRA JÚNIOR
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • MARIO PEREIRA DA SILVA
  • Data: 17/02/2017

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  • Entre os diversos fatores que influenciam no posicionamento através de satélites artificiais ou de GNSS (Global Navigation Satellite System), destaca-se o erro causado pelo Atraso Troposférico Zenital, que é composto basicamente por uma componente hidrostática (ZHD – Zenithal Hidrostatic Delay) influenciada predominantemente por nitrogênio e oxigênio, e outra úmida (ZWD – Zenithal Wet Delay), influenciada pela presença de vapor d’água na Troposfera. Essas componentes podem ser estimadas a partir de observações de sinais de GNSS coletadas a partir de estações receptoras em terra. A componente úmida tem forte relação com o IWV (Integrated Water Vapor - Vapor d'água Integrado) na atmosfera que por sua vez é influenciada diretamente quantidade de vapor d’água precipitável na troposfera.  Este trabalho tem por objetivo desenvolver um programa em interface gráfica com foco principal na geração de bancos de dados de IWV obtidos através de sinais de radiofrequência de uma estação receptora GNSS qualquer, e relacioná-los com variáveis oceânicas e meteorológicas. O software, denominado PROCEOS (Programa de Caracterização de Eventos Oceânicos Atmosféricos), possui como diferencial relativo aos softwares do gênero, estrutura amigável com facilidades de uso relativo aos softwares do gênero. Ele possui estrutura multifuncional, permitindo também ao usuário realizar manipulações de dados de reanálise de centros de previsão de tempo e clima, a exemplo do  ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), assim como de distribuições espacial e temporal das variáveis – mapas e séries de tempo - além de filtragens e tratamentos estatísticos dos resultados obtidos, como, por exemplo, imputações e correlações de variáveis. Ademais, o software permite-se a realizar extrapolações das variáveis vento e evaporação da superfície do oceano em níveis de pressão. Foram realizadas análises de uso do software para previsão da pluviometria sobre a cidade de Natal (RN), com base na análise dos sinais das Estações GNSS-RNNA e Meteorológica Natal-A304, ambas localizadas no Campus Central da UFRN, em Natal (RN), Brasil. O PROCEOS produziu resultados considerados muito bons quando relacionados com outros softwares do gênero. Esta técnica tem se apresentado como uma ferramenta alternativa e promissora, no tocante a previsões do tipo “nowcasting”, podendo ainda seus resultados serem utilizados como dados de entrada para modelos de previsão meteorológica.


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  • Among the various factors influencing the positioning through artificial satellites or GNSS (Global Navigation Satellite System), we highlight the error caused by the Tropospheric Zenith Delay, which is basically composed by a hydrostatic component (ZHD - Zenithal Hidrostatic Delay), influenced predominantly by nitrogen and oxygen, and the second one, a wet (ZWD - Zenithal Wet Delay), which is influenced by the presence of water vapor in the Troposphere. Both components can be estimated from observations of GNSS signals collected from ground-based receiving stations. The wet component has a strong relationship with the IWV (Integrated Water Vapor) which in turn is directly influenced by the amount of precipitated water vapor in the troposphere. This work aims to develop a graphical interface program with main focus on the generation of IWV databases obtained through radiofrequency signals from any GNSS receiving station, and to relate them to oceanic and meteorological variables. The software PROCEOS (Program for the Characterization of Atmospheric Oceanic Events), has as a differential when compared to other softwares: (a) it is structurally  friendly with ease of use in relation to software of the genre; (b) It has a multitasking structure, also allowing the user to perform reanalysis data manipulations of weather and climate centers, such as the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the OAFLUX (Objectively Analyzed Air-Sea for Global Oceans ), as well as spatial and temporal distributions of the variables - maps and time series – in addition to filtering and perform statistical treatments of the results obtained, such as imputations and correlations of variables. Furthermore, the software allows to extrapolation the variables wind and evaporation on the ocean surface, in levels of atmospheric pressure. The software has been tested to predict rainfall using data from GNSS-RNNA and Meteorological Natal-A304 ground-based stations, both located at the UFRN Central Campus in Natal city, Brazil.  PROCEOS has produced excellent results when related to other software of the genre.  It also presents itself as an alternative and promising tool for nowcasting predictions, since its results are used as input data for weather forecasting models.

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  • THIAGO RODRIGUES DE SOUZA
  • PREVISÃO SAZONAL DA PRECIPITAÇÃO PARA O NORDESTE DO BRASIL: UM CONTRASTE ENTRE AS METODOLOGIAS DE BOX-JENKINS E BOX-TIAO

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • ALEXANDRE TORRES SILVA DOS SANTOS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MARCELO BOURGUIGNON PEREIRA
  • Data: 21/02/2017

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  • O objetivo desse trabalho é realizar um estudo comparativo com ajustes de modelos de previsões pelo método de Box-Jenkins (ARIMA) e Box-Tiao (ARIMAX) para precipitação acumulada mensal em seis cidades do Nordeste do Brasil, sendo escolhida de acordo com a classificação climática de Köppen. Tendo como variáveis exógenas: temperaturas da superfície do mar do oceano Atlântico e Pacífico. Em todas as séries de precipitação acumulada verificou-se a presença do componente sazonal, além disso, devido ao pressuposto de variância constante e normalidade dos dados não serem atendida, foi aplicado na série original à transformação Box Cox. Através das medidas de qualidade dos ajustes dos modelos finais pelo método ARIMA e ARIMAX, temos que o modelo ARIMAX evidenciou como o melhor ajuste aos dados em estudo, apresentando menores valores para os critérios de informação AIC, erro médio e erro quadrático médio.


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  • The objective of this work is to perform a comparative study with adjustments of predictions models by the Box-Jenkins (ARIMA) and Box-Tiao (ARIMAX) method for monthly cumulative precipitation in six cities of the Northeast of Brazil, being chosen according to the classification Weather forecast for Köppen. Having as exogenous variables: sea surface temperatures of the Atlantic and Pacific Ocean. In all the cumulative rainfall series, the presence of the seasonal component was verified, and, due to the constant variance assumption and normality of the data not being met, it was applied in the original series to the Box Cox transformation. Of the final models by ARIMA and ARIMAX, we have that the ARIMAX model showed the best fit to the data under study, presenting lower values for AIC information criteria, mean error and mean square error.

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  • MARIANA OLIVEIRA CEDRAZ
  • Análise estatística das concentrações atmosféricas do material particulado PM10 em três regiões distintas do estado do Rio de Janeiro

  • Orientador : MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • ADRIANA GIODA
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • Data: 21/02/2017

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  • RESUMO

     

              O estudo da poluição atmosférica está se tornando cada vez mais comum, pois esta causa impactos tanto a níveis de clima e ambiente quanto na saúde humana. A poluição do ar é o resultado da contaminação por gases e partículas sólidas e líquidas suspensas na atmosfera. O efeito causado pode ser imediato ou a médio/longo prazo, uma vez que a poluição presente na atmosfera pode ser de difícil dispersão. O material particulado é o poluente que apresenta maior perigo, pois se agrega a outros poluentes e pode tornar-se ainda mais nocivo. O objetivo deste estudo é analisar e comparar a concentração do PM10 em três regiões do estado Rio de Janeiro, Cidade de Deus, Seropédica e Duque de Caxias, verificando se o tipo de atividade desenvolvida (urbana, rural ou industrial) exerce influência na poluição. Além disso, verificar se os padrões de qualidade do ar adotados pelo Brasil são respeitados nas três regiões de estudo, como também verificar a trajetória do poluente de cada região, através do “” Hysplit. Para o estudo em questão, os dados do PM10, de 1998 a 2013, das três regiões do estado do Rio de Janeiro com características totalmente diferentes foram fornecidos pelo Instituto Estadual do Ambiente (INEA-RJ), sendo a região de Seropédica de característica rural, a Cidade de Deus uma região urbana e a região de Duque de Caxias, caracterizada como industrial. A análise envolverá técnicas de imputação de dados, bem como a análise de séries temporais. Como resultados iniciais destaca-se a diferença entre médias das regiões, sendo a área com característica rural, Seropédica, com menor concentração de PM10, tendo média de 33,2 µg/m3, enquanto que as regiões de Cidade de Deus tem média superior a 90 µg/m3. Além de identificar que os padrões de qualidade do ar não são respeitados para a maioria dos dias em estudo nas regiões urbana e industrial, ao contrário da região rural, o que nos indica preliminarmente que o tipo de atividade desenvolvida na região influencia na concentração do PM10. Espera-se que este estudo possa servir de base para a elaboração de políticas públicas, proporcione conhecimento e conscientização da população quanto a importância da redução da emissão de poluentes.


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  • The study of atmospheric pollution is becoming increasingly common, as this causes impacts both at climate and environmental levels as well as in human health. Air pollution is the result of contamination by gases and solid and liquid particles suspended in the atmosphere. The effect can be immediate or medium / long term, since the pollution present in the atmosphere can be difficult to disperse. Particulate matter is the pollutant that presents the greatest danger, as it attaches itself to other pollutants and can become even more harmful. The objective of this study is to analyze and compare the concentration of PM10 in three regions of Rio de Janeiro, Cidade de Deus, Seropédica and Duque de Caxias, verifying if the type of activity developed (urban, rural or industrial) influences the pollution. In addition, verifying if the air quality standards adopted by Brazil are respected in the three regions of study, as well as verifying the trajectory of the pollutant of each region, through the "" Hysplit. For the current study, data from the PM10, from 1998 to 2013, from the three regions of the state of Rio de Janeiro with totally different characteristics were provided by the State Environmental Institute (INEA-RJ), with the Seropédica region being a rural area , Cidade de Deus an urban region and the region of Duque de Caxias, characterized as industrial. The analysis will involve data imputation techniques as well as time series analysis. As the initial results, the difference between the means of the regions stands out, being the rural area, Seropédica, with a lower concentration of PM10, having a mean of 33.2 μg / m3, while the regions of Cidade de Deus have an average of 90 μg / m3. Besides of identifying that air quality standards are not respected for most of the days under study in urban and industrial regions, unlike the rural region, which indicates preliminarily that the type of activity developed in the region influences the concentration of PM10 . It is hoped that this study can serve as a basis for the elaboration of public 4 policies, provide knowledge and awareness of the population on the importance of reducing the emission of pollutants.

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  • CYNTHIA GABRIELLA CUNHA DA SILVA SOARES
  • CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE MATERIAL PARTICULADO ATMOSFÉRICO COLETADO NO VALE DO AÇU/RN

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • GLAUBER JOSE TUROLLA FERNANDES
  • DIOGO PEREIRA BEZERRA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • Data: 22/02/2017

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  • Este trabalho tem como objetivo caracterizar o material particulado suspenso no ar em um local representativo do Vale do Açu exposto a emissões de queima de biomassa, onde deverá ser quantificado o material particulado total através de análise gravimétrica, a composição química e a análise morfológica do material particulado através Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) equipada com detectores de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). O vale do Açu está localizado no oeste potiguar, possui uma economia voltada para agricultura (fruticultura para exportação), pecuária e principalmente indústrias ceramistas e petrolíferas. A coleta das amostras foirealizada no Instituto Federal de Educação Ciências e Tecnologia do Rio Grande do Norte, campus Ipanguaçu, por um período de dois meses (25/05/2016 à 25/06/2016 e 01/11/2016 à 30/11/2016), cada mês referente a estação seca e úmida, respectivamente.  Para a coleta foram utilizados dois amostradores, um de material particulado até um diâmetro de 10 µg (AGV-MP10), disponível somente para o mês de junho, e outro de partículas totais em suspensão (HANDI-VOL), utilizados para os dois períodos da campanha. As coletas foram realizadas de acordo com as Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), descrita para o Amostrador de Grande Volume (AGV) e para Partículas Totais em Suspensão (PTS). Posteriormente realizou-sea análise de gravimetria, calculando a concentração de massa desse material através da diferença entre a massa do filtro antes e após a coleta. No mês de Junho as concentrações de PTS variaram entre 146,05 µg/m3 e 29,89 µg/m3 ., embora nos três primeiros dias de amostras houve interferência no uso da terra próximo ao local de amostragem. Os valores referentes às concentrações do PTS em cada dia amostrado para o mês de junho revelam que nenhum valor foi maior que o padrão primário estipulado pelo CONAMA que é de 240µg/m3 para um tempo de amostragem de 24 horas. No mês de novembro as concentrações do PTS ficaram entre 44,75 µg/m3 à 81,25 µg/m3. As médias diárias das concentrações de MP10 para o mês de junho observa-se que em quatro dias ocorreram ultrapassagens do padrão diário de qualidade do ar estipulado pela Organização Mundial de Saúde  (OMS) que é de 50 µg/m³ nos dias 25/05 (86,48 µg/m3), 26/05 (81,78 µg/m3), 27/07(66,64 µg/m3) e 07/06 (54,34 µg/m3). Com a análise de MEV observou-se imagens de fuligem e cinzas voláteis originadas de fontes industriais, além de estruturas na forma de aglomerados e partículas de morfologia do tipo placas. Foi possível identificar no MEV/EDS partículas com composição química de maior concentração presentes nos filtros: S, K, Si, Al, Cl, Fe, Ba, Ca, Na, Mg e Zn.Utilizou-se o modelo HYSPLIT para realizar as simulações de dispersão e deposição do material particulado nos dias 01/06 e 22/06 com o objetivo de saber a trajetória desses poluentes na atmosfera.


     


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  • This work aimed to characterize particulate matter suspended in the air at a representative site of the Açu Valley exposed to biomass burning emissions, where the total particulate matter should be quantified through gravimetric analysis, chemical composition and morphological analyses of the particulate matter by Scanning Electron Microscopy (SEM) equipped with X-ray Dispersive Energy Detectors.  The Açu Valley is located in the western part of the state, has an economy focused on agriculture (fruit growing for export), livestock and mainly ceramics and oil industries. The samples were collected at the Federal Institute of Science and Technology Education of Rio Grande do Norte, Ipanguaçu campus, for a period of two months (May 25, 2016 to June 25, 2016 and November 1-30, 2016), each month referring to the dry and humid season, respectively. For the collection, two samplers were used, one of a particulate matterup to a diameter of 10 μg (AGV-MP10), available only for the month of June, and another one of total suspended particles (HANDI-VOL), used for the two periods of the campaign. The samples were collected in accordance with the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT), described for the Large Volume Sampler (AGV) and Total Suspended Particles (PTS). Subsequently, the gravimetric analysis was performed, calculating the mass concentration of this material through the difference between the mass of the filter before and aftersampling. In June, PTS concentrations varied between 146, 05 μg / m3 and 29,89 μg / m3, although in the first three days of samples there was interference concerning the land-use near the sampling site. The values referring to the PTS concentrations in each day sampled for the month of June reveal that no value was higher than the primary standard stipulated by CONAMA that is 240μg / m3 for a sample time of 24 hours. In November, PTS concentrations ranged from 44.75 μg / m 3 to 81.25 μg / m 3. The daily averages of PM10 concentrations for the month of June show that in four days, the daily air quality standard established by the World Health Organization (WHO) was 50 μg / m³ on May 25 ( 86.48 μg / m3), 26/05 (81.78 μg / m3), 27/07 (66.64 μg / m3) and 07/06 (54.34 μg / m3). The numbers obtained also show that the concentrations are lower than the air quality standard established by CONAMA 03/90 of 150μg / m3 for daily average with 24 hour sampling, the sampling site did not reach the value established by the organ on any day. SEM analysis showed images of soot and volatile ashes from industrial sources, as well as structures in the form of agglomerates and particles of plate type morphology. It was possible to identify with SEM / EDS that particles with chemical composition of higher concentration were present in the filters: S, K, Si, Al, Cl, Fe, Ba, Ca, Na, Mg and Zn. The air masses for this analyzed day are moving in the preferred Northwest direction. The HYSPLIT model was used to carry out the simulations of dispersion and deposition of the particulate material on 01/06 and 22/06 in order to know the trajectory of these pollutants in the atmosphere.

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  • FERNANDA KATIUSCA DOS SANTOS
  • A INDUSTRIA DA CERÂMICA VERMELHA E OS ÍNDICES DE
    EXTREMOS CLIMÁTICOS OS ESTADOS DO RIO GRANDE DO
    NORTE E PARAÍBA


  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CAROLINA VASQUES FREITAS
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • KELLEN CARLA LIMA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • Data: 23/02/2017

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  • Nos últimos anos o setor Industrial da Cerâmica Vermelha desenvolveu-se
    representativamente com a implantação de micro e pequenas empresas de Cerâmica
    por todo Brasil. Não houve, no entanto, precauções quanto ao uso dos recursos
    naturais utilizados como fonte de matéria prima para a Indústria. Desta maneira,
    neste estudo, investigou-se a respeito dos indícios de possíveis alterações
    micrometeorológicas associadas à Indústria de Cerâmica Estrutural nos elementos
    meteorológicos em cinco polos cerâmicos localizados nos estados do Rio Grande do
    Norte e Paraíba, durante o período de 1980 a 2013. A fim de verificar se as variáveis
    meteorológicas: precipitação, evapotranspiração, radiação, velocidade do vento,
    umidade, e temperatura máxima e mínima apresentavam tendências, utilizou-se o
    Teste de Mann Kendal; e para calcular os índices de extremos climáticos utilizou-se
    o Conjunto de Dados para Índices de Extremos Climáticos - RClimDex. Foram
    identificados cinco polos cerâmicos, onde verificou-se haver tendências negativas
    para precipitação, temperatura mínima, umidade relativa e vento. E, tendências
    positivas para as variáveis temperatura máxima, evapotranspiração e radiação solar.
    Houve tendência em todos os polos, com exceção da temperatura mínima para o polo
    P2, o qual apresenta maior número de cerâmicas. Identificou-se, ainda, tendência
    para os índices de extremos climáticos de Rx1day, R99p, Txn, Tnx, Tn10p, Tx10p,
    Txx e Tnn. Com tendências positivas de extremos de temperatura para todos os polos
    estudados, com exceção do polo P1, que obteve tendência decrescente, assim
    indicando diminuição dos valores máximos da temperatura mínima; e do polo P2
    que não apresentou tendência. Esses comportamentos contrários podem estar
    associados a ações antrópicas da região, especificamente à intensa atividade
    ceramista. Porém, não se pode afirmar categoricamente, que esse comportamento
    está associado somente as ações antrópicas, visto que, pode estar sob influência de
    fatores climáticos globais.


  • Mostrar Abstract
  • In recent years the Industrial sector of red pottery has developed representatively
    with the implantation of micro and small Ceramics companies throughout Brazil.
    There were, however, no precautions regarding the use of natural resources used as
    a source of raw material for the Industry. Thus, in this study, we investigated the
    indications of possible micrometeorological alterations associated to the Structural
    Ceramics Industry in the meteorological elements in five ceramic poles located in
    the states of Rio Grande do Norte and Paraíba, during the period of 1980 to 2013.
    The In order to verify if the meteorological variables: precipitation,
    evapotranspiration, radiation, wind speed, humidity, and maximum and minimum
    temperature presented tendencies, the Mann Kendal test was used; And to calculate
    the indexes of climatic extremes was used the Data Set for Indexes of Climatic
    Extremes - RClimDex. Five ceramic poles were identified, where there were
    negative trends for precipitation, minimum temperature, relative humidity and wind.
    And, positive trends for the variables maximum temperature, evapotranspiration and
    solar radiation. There was a trend in all poles, except for the minimum temperature
    for the P2 pole, which has a higher number of ceramics. A trend was also identified
    for the indexes of climatic extremes of Rx1day, R99p, Txn, Tnx, Tn10p, Tx10p, Txx
    and Tnn. With positive trends of temperature extremes for all poles studied, with the
    exception of pole P1, which showed a decreasing trend, thus indicating a decrease
    in the maximum values of the minimum temperature; And the P2 pole that did not
    show a trend. These contrary behaviors may be associated with anthropic actions in
    the region, specifically the intense ceramist activity. However, it can not be said
    categorically that this behavior is associated only with anthropic actions, since it
    may be under the influence of global climatic factors.

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  • RAFAEL VICTOR DE MELO SILVA
  • SENSORIAMENTO REMOTO E ANALISE DE CONTEÚDO NO ESTUDO DA OCUPAÇÃO HUMANA, DADOS DE PRECIPITAÇÃO E MORFODINÂMICA COSTEIRA NA PRAIA DE PONTA NEGRA, NATAL/RN.

  • Orientador : SEBASTIAO MILTON PINHEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SEBASTIAO MILTON PINHEIRO DA SILVA
  • PRISCILLA TELES DE OLIVEIRA
  • JACIMÁRIA FONSECA DE MEDEIROS
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • Data: 24/02/2017

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  • O homem sempre buscou instalar sua infraestrutura de ocupação, defesa e sobrevivência ainda mais perto e focado nas Zonas Costeiras. Nesta perspectiva, o crescimento dos grandes centros urbanos tem sido associado a esta porção geográfica do espaço. A Praia de Ponta Negra, localizada no sul da cidade de Natal (RN), ilustra bem o processo praticado pelo homem de ocupação das terras, através da exploração de recursos naturais, impondo mudanças na paisagem com o desmatamento, a prática de cortes e aterros para urbanização, especulação do preço da terra e da instalação de numerosas atividades econômicas ao longo da praia. A implementação de políticas públicas praticamente exclusivas no turismo tem também impactos ambientais significativos nas áreas costeiras. A dinâmica da ocupação de Ponta Negra causou condições favoráveis ao crescente processo erosivo que emergiu danos físicos ao calçadão de praia da capital do Rio Grande do Norte. A pesquisa teve o objetivo geral de construir uma análise Integrada da Zona costeira da praia de Ponta Negra, Natal/RN. Também foram definidos dois objetivos específicos: o primeiro é construir um perfil da ocupação humana e eventos costeiros (Maré, Precipitação, ventos) ao longo de 44 anos, e o segundo foi identificar as modificações morfológicas da praia no período de 1969 a 2016. Para construção do perfil, o banco de dados foi extraído do acervo jornalístico da Tribuna do Norte no período de 1950 a 2016 e posteriormente relacionados ao comportamento da precipitação (Estação Meteorológica da UFRN- INMET) deste mesmo período. Os valores de volume sedimentar do perfil morfológico foram coletados in loco no período de 12 meses (2012/2013). Na identificação das feições pretéritas, foram usadas fotografias aéreas de 1969 do Serviço Aéreo Cruzeiro do Sul, e as atuais foram exportadas do software Google Earth PRO. Metodologicamente, foi necessário o uso do sensoriamento remoto, processamento digital de imagens em SIG e da análise de conteúdo, aplicando ainda à estatística nos diversos dados e correlações. O processo de avaliação das feições costeiras resultou que em 1969 a mancha urbana representava 16,4% de área do recorte espacial total e em 2016 mais de 60%. Isso afirma a hipótese que a destruição das feições de proteção do ambiente potencializou o processo erosivo. As demais classes apresentaram diminuição de área, ao contrário da mancha urbana. Na classe vegetação ocorre diminuição de 37,2% para 13,6% e essa composição é responsável pela fixação dos sedimentos inconsolidados. Da década de 50 a 2016 há um aumento no número de registros encontrados e esse aumento significativo é notado na mudança da década de 60 para 70, nas quais, respectivamente tiveram 1270 e 4903. Ao final dos 44 anos analisado somam-se 15.484 notificações. A precipitação representou 50% dos eventos noticiados pelo jornal mencionado acima, e isso reforça a atenção dada a essa variável e a associação de eventos costeiros. O resultado do monitoramento da erosão no perfil praial e a precipitação mensal acumulada traz uma correlação negativa.


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  • Man has always sought to install his infrastructure of occupation, defense and survival even closer and focused on the Coastal Zones. From this perspective, the growth of large urban centers has been associated with this geographic portion of space. Ponta Negra Beach, located in the south of the city of Natal (RN), illustrates well the process practiced by the man of occupation of the lands, through the exploitation of natural resources, imposing changes in the landscape with the deforestation, the practice of cuts and embankments for urbanization, speculation of the price of land and the installation of numerous economic activities along the beach. The implementation of public policies that are practically unique to tourism also have significant environmental impacts in coastal areas. The dynamics of the occupation of Ponta Negra caused favorable conditions to the increasing erosive process that emerged physical damages to the beach boardwalk of the capital of Rio Grande do Norte. The research had the general objective of constructing an integrated analysis of the Coastal Zone of Ponta Negra Beach, Natal / RN. Two specific objectives were also defined: the first is to build a profile of human occupation and coastal events (Tide, Precipitation, winds) over 44 years, and the second was to identify the morphological changes of the beach from 1969 to 2016. For the database was extracted from the journalistic collection of Tribuna do Norte Journal, from 1950 to 2016 and later related to the behavior of precipitation (Meteorological Station of UFRN-INMET) of the same period. The sediment volume values of the morphological profile were collected locally in the 12-month period (2012/2013). In the identification of the previous features, 1969 aerial photographs of the Cruzeiro do Sul Air Service were used, and the current ones were exported from the Google Earth PRO software. Methodologically, it was necessary to use remote sensing, digital image processing in GIS and content analysis, and applied to the statistics in the various data and correlations. The process of evaluation of the coastal features showed that in 1969 the urban spot represented 16.4% of the area of the total space cut and in 2016 more than 60%. This asserts the hypothesis that the destruction of environmental protection features has potentiated the erosive process. The other classes presented a decrease of area, as opposed to the urban spot. In the vegetation class, there is a decrease from 37.2% to 13.6% and this composition is responsible for the fixation of the unconsolidated sediments. From the 50 to 2016 there is an increase in the number of records found and this significant increase is noticed in the change from the 60s to 70s, in which respectively they had 1270 and 4903. At the end of the 44 years analyzed, there were 15,484 reports. Precipitation represented 50% of the events reported by the newspaper mentioned above, and this reinforces the attention given to this variable and the association of coastal events. The result of the erosion monitoring in the beach profile and the monthly cumulative precipitation shows a negative correlation.

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  • JEANE GALDINO FAUSTINO LIMA
  • ALTERAÇÕES MICROMETEOROLÓGICAS CAUSADAS PELO PROCESSO DE DESERTIFICAÇÃO NO SERIDÓ POTIGUAR

  • Orientador : BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MADSON TAVARES SILVA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • KELLEN CARLA LIMA
  • Data: 30/05/2017

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  • A mudança na cobertura do solo provoca alterações no balanço de energia e no balanço hídrico à superfície. O uso inadequado do solo pode levar a uma condição de degradação avançada, a qual é denominada de processo de desertificação. No Brasil, existem vários Núcleos de Desertificação, dentre os quais o Núcleo de Desertificação do Seridó (RN-PB). Assim, o presente trabalho partiu da premissa de que o processo de desertificação na região do Seridó Potiguar (RN) possivelmente tem causado variabilidades na temperatura da superfície, no albedo e nos fluxos de energia e massa (evapotranspiração/fração evaporativa). Para comprovar as mudanças decorrentes deste processo foi realizada uma análise descritiva/comparativa entre dados de área degradada e área com Caatinga preservada (Estação Ecológica do Seridó-ESEC). Para tanto, utilizou-se de um algoritmo híbrido, o qual é composto de parametrizações de vários algoritmos tais como o SEBAL, SSEB, S-SEBI, e de imagens TM – Landsat 5, da órbitas-ponto: 215/64, adquiridas gratuitamente junto ao INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – sob a condição de céu claro, no período de 1995-2008. Com isto, foi observado que, diante dos resultados para o período pesquisado, houve estagnação do fluxo de calor no solo (aumento de 0,5%), um aumento do albedo, em torno de 17% e 19%, com consequente diminuição do saldo de radiação, entre 5 e 7%, e aumento da fração evaporativa de 40% e 34%, para a área degradada e ESEC, respectivamente, devendo este último resultado ser melhor analisado, pois poderá ter sofrido influência ou mesmo superestimação dos efeitos dos eventos extremos (seca em 1998 e chuvas acima do esperado em 2008).


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  • The change in soil cover causes changes in the energy balance and surface water balance. Inadequate soil use can lead to an advanced degradation condition, which is called a desertification process. In Brazil, there are several Desertification Nuclei, among which the Seridó Desertification Nucleus (RN-PB). Thus, the present work was based on the premise that the desertification process in the Seridó Potiguar (RN) region has possibly caused variability in surface temperature, albedo and energy and mass fluxes (evapotranspiration / evaporative fraction). To verify the changes resulting from this process, a descriptive / comparative analysis was performed between degraded area data and preserved Caatinga area (Seridó-ESEC Ecological Station). For this, a hybrid algorithm was used, which consists of parametrization of several algorithms such as SEBAL, SSEB, S-SEBI, and TM-Landsat 5 images, from orbit-points: 215/64, acquired free of charge Together with INPE - National Space Research Institute - under the condition of a clear sky, in the period 1995-2008. With this, it was observed that, due to the results for the studied period, there was stagnation of the heat flux in the soil (increase of 0.5%), an increase of the albedo, around 17% and 19%, with consequent decrease of the Radiation balance between 5% and 7%, and an increase in the evaporative fraction of 40% and 34% for the degraded area and ESEC, respectively, and the latter should be better analyzed, as it may have been influenced or even overestimated the effects Two extreme events (Drought in 1998 and rains higher than expected in 2008).

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  • FRANCISCO AGUSTINHO DE BRITO NETO
  • ANÁLISE DA TERMODINÂMICA ENTRE A INTERFACE ATMOSFERA-GELO- ÁGUA EM TORNO DO MAR DO WEDDELL

  • Orientador : DAVID MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • PAULO NOBRE
  • DAVID MENDES
  • MARCIO MACHADO CINTRA
  • Data: 31/10/2017

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  • As regiões polares têm um papel crucial no clima do planeta, pois constituem verdadeiros sumidouros de energia infravermelha. Sendo que, o continente Antártico apresenta características físicas e geográficas que propiciam a geração de condições meteorológicas adversas. Tendo outra importante atributo a grande variabilidade interanual do gelo marinho. Sendo assim, o objetivo do presente estudo é avaliar o comportamento da espessura do gelo marinho em torno do Mar de Weddell em relação aos fluxos de energia em superfície, de forma a caracterizar regiões que representam maiores ou menores espessuras de gelo marinho, tal como, verificar possíveis tendências ao longo do tempo. A área de estudo corresponde ao Mar de Weddell que encontra-se situado na parte mais ao sul do oceano Atlântico, entre as latitudes 83° 10’ Sul a 55° 00’ Sul e longitudes 84° 00’ Oeste a 10° 00’ Leste. Esta área cobre aproximadamente 3,4 milhões de Km² correspondendo aproximadamente o tamanho do Giro de Weddell¹. Para caracterizar as condições climáticas na região serão utilizados dados diários de Pressão Atmosférica Superficial, Velocidade do Vento, Direção do Vento e Temperatura do ar a 2 metros oriundos da rede de estações meteorológicas do Instituto Antártico Argentino. Com a finalidade de verificar as condições meteorológicas nos dias de ocorrência de eventos extremos na velocidade do vento, foram extraídos dados do banco de reanalise do Era-Interim de vento zonal, vento meridional, pressão ao nível médio do mar e altura geopotencial. Os demais dados utilizados são os fluxos de energia e radiação diários provenientes do NCEP. Ambos bancos de dados referem-se ao período que compreende de janeiro de 1979 a dezembro de 2015. No presente trabalho, foi proposto modificações no modelo pontual de gelo marinho desenvolvido por Bitz e Roe (2004), com a finalidade de simular a espessura do gelo marinho sobre o Mar de Weddell. A caracterização das condições meteorológicas sobre o Mar de Weddell observou-se quando há eventos extremos na região, estes estão associados a ciclones extratropicais transientes. Tendo também impacto no aumento da temperatura nas maiorias das estações, devido advecção de temperatura oriundo de latitudes menores.    


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  • The polar regions have a crucial role in the planet’s climate, because constitute real sinks of energy and, as such, are essential for the redistribution of heat from the oceans and the atmosphere. The aim of this study is to evaluate the different weather and climatic conditions around the Weddell Sea region, to characterize and identify possible trends over time, and what the impact of weather and climate conditions in the physical and dynamic properties of sea ice in the same region. Thus, the numerical simulation will be used to estimate the distribution of sea ice thickness in the Weddell Sea. The study area corresponds to the Weddell Sea that is located the southernmost part of the Atlantic Ocean between the latitudes 87° 10’ S and 55° 00’ S and longitudes 84° 00’ W and 10° 00’ E. The Antarctic Peninsula (AP) and the edge of the Antarctic continent are the western and southern boundaries, respectively. The northern border extends from AP to 10° E. This area covers approximately 3.4 million of Km² corresponding approximately the size of the Weddell Turn. The daily data of Atmospheric Pressure, Cloud Fraction, Wind Speed, Wind Direction, Air Temperature at 2 meters and Dew Point Temperature of the network of meteorological stations in Antarctica, made available by Argentina Antarctic Institute. The other data are daily heat flux and radiation extracted from the reconstructed Era-Interim database. Both databases are for the period comprising January 1979 to December 2015, setting up a total of 37 years. In this proposal, statistical methods will be used, such as: the analysis of time series with the purpose of evaluating trends and seasonality; Cluster analysis to identify stations with similar patterns, since they are stations located in different regions of the Weddell Sea. Finally, numerical modeling will be used to analyze the behavior of the sea ice thickness and its possible relations with the atmospheric conditions observed in the observational stations used in this study

Teses
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  • ANTONIO FELIPE DE PAULA JUNIOR
  • VARIABILIDADE CLIMÁTICA E IMPACTOS SOBRE A PRODUÇÃO DE SAL MARINHO NO RIO GRANDE DO NORTE/BRASIL

  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • FÁBIO PERDIGÃO VASCONCELOS
  • IDEMAURO ANTONIO RODRIGUES DE LARA
  • KELLEN CARLA LIMA
  • DAVID MENDES
  • Data: 01/06/2017

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  • A produção de sal marinho no Rio Grande do Norte contribui significativamente para o desenvolvimento econômico e social do estado, por meio de geração de empregos, rendas e tributos pagos aos cofres públicos. Dependente de condições climáticas adequadas, melhores desempenhos para essa atividade são observados em regiões de latitudes baixas, caracterizadas por temperaturas elevadas e ventos constantes, além de baixo volume de precipitação. Assim, sendo a produção de sal marinho dependente de condições climáticas, analisar, estatisticamente, as influências que o clima, suas variabilidades e mudanças exercem sobre a produção desse mineral, foi o objetivo principal dessa tese. Para isso, a tese foi dividida em quatro artigos. No artigo primeiro, o objetivo principal foi analisar a correlação entre essas variáveis climáticas e a produção de sal marinho, bem como estimar a intensidade com que varia o volume desse mineral em consequências de mudanças climáticas, no município de Macau-RN. Os resultados mostraram correlações positivas entre o volume de produção de sal marinho com a temperatura, horas de insolação, evaporação e velocidade do vento e, correlações negativas com a precipitação e umidade relativa. Em relação às mudanças climáticas constatou-se aumento no volume de sal marinho pelos quatro cenários de mudanças climáticas previstas pelo IPCC no município de Macau-RN, sendo que o melhor cenário para a indústria de sal por evaporação solar é o RCP8.5. No artigo dois, o objetivo principal foi analisar a influência do ENSO sobre a produção de sal marinho no RN. Os resultados mostraram associações positivas e estatisticamente significativas do fenômeno El Niño com a produção de sal marinho. Em relação ao fenômeno La Niña, os resultados não mostraram associações estatisticamente significativas desse fenômeno com a produção de sal marinho no RN. No artigo três, o objetivo principal foi estimar o impacto das mudanças climáticas sobre o volume produzido de sal marinho no Rio Grande do Norte. Os resultados mostraram impactos positivos sobre o volume produzido de sal marinho pelos quatro cenários de mudanças climáticas. Para o cenário com menos emissão de gás carbônico, o impacto positivo, em relação à média do período estudado, será de 9,1227% por ano, enquanto que pelo cenário de emissão acelerada de gás carbônico, o impacto positivo será de 16,5350% por ano. No artigo quatro, o objetivo principal foi estimar o impacto econômico das mudanças climáticas sobre a produção de sal marinho. Os resultados mostraram que as mudanças climáticas irão proporcionar impactos positivos sobre as receitas de vendas das indústrias de sal marino no RN, em qualquer cenário de mudanças climáticas, variando o aumento médio anual sobre essas receitas de vendas de 9,1227% pelo cenário RCP2.6 a 16,5350% pelo cenário RCP8.5, sendo possível afirmar que as mudanças climáticas projetadas pelo IPCC irão impactar positivamente a produção de sal marinho.


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  • The production of sea salt in Rio Grande do Norte has contributed significantly to the social and economic development of the State, creating jobs, increasing incomes and adding to the public revenue through taxes. Climatic conditions that favor this activity are observed in regions of low latitude characterized by high temperatures and constant winds, as well as low precipitation. Thus, as the production of sea salt depends on climate conditions, the aim of this thesis is to analyze, statistically, how the influences of the climate variability and changes affect the production of this mineral. To this end, the thesis comprises four articles. In the first article, the main objective was to analyze the correlation between these climatic variables and the production of sea salt, as well as estimate the intensity with which the volume of this mineral varies as a result of climate change in the city of Macau, RN. The results show positive correlations between the volume of sea salt production and the temperature, hours of sunlight, evaporation and wind speed, and negative correlations with precipitation and relative humidity. In relation to climate changes, findings showed an increase in the volume of sea salt in four scenarios of climate change, which were presented by the IPCC, in the city of Macau, RN. Results showed that the best scenario for the salt industry proved to be solar evaporation at a rate of RCP8.5. In the second article, the main objective was to analyze the influence of the ENSO on sea salt production in RN. The results showed positive and statistically significant associations with the El Niño phenomenon. In relation to La Niña, the results do not show statistically significant associations with this phenomenon, regarding the production of sea salt in RN. In the third article, the main objective was to estimate the impact of climate change on the volume of sea salt produced in Rio Grande do Norte. The results showed positive impacts on the volume of sea salt produced in the four scenarios of climate change. In the scenario with less carbonic gas emissions, the positive impact, in relation to the average in the period studied, will be from 9.1227%  in the RCP2.6 scenario to 16.5350% in the RCP8.5 scenario, making it possible to affirm that the climate changes projected by the IPCC will have a positive impact on the production of sea salt. In the fourth article, the main objective was to estimate the economic impact of climate change on sea salt production. The results showed that climate changes will generate a positive impact on the income from sales in the sea salt industry in RN, in all of the climate change scenarios. The average annual increase in income from sales in this industry is estimated at varying from 9.1227% in scenario RCP2.6 to 16.5350% in scenario RCP8,5, making it possible to affirm that the sea salt industry in RN will benefit, economically, from climate changes.

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  • RONABSON CARDOSO FERNANDES
  • Estudo da Influência das Forçantes Climáticas na Previsão Sazonal de Precipitação para as Regiões Norte e Nordeste do Brasil

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • DAVID MENDES
  • ÉVERTON FRIGO
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • Data: 31/08/2017

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  • Diante da perspectiva do aumento de extremos de precipitação pluvial devido às mudanças climáticas, estudar a influência da atividade ciclo solar e fluxo de raios cósmicos nessa variável meteorológica é de grande importância. A precipitação pluvial é um fator preponderante para a agricultura, setor energético, pecuária e para a economia. Com isso, é de extrema importância estudar a relação entre elas. Inicialmente, houve a necessidade de reconstruir diversas séries históricas com percentual inferior a 60% de dados faltantes nas séries históricas de GCR, em que, o método MTSDI foi apontado como o melhor modelo, entre aquelas estudadas, para a realização de imputação de dados observacionais de GCR. Sendo assim, escolhida a estação de Huancayo/PER para correlacionar com a precipitação pluvial na região Norte e Nordeste do Brasil. Verificou-se que houve coerência estatística pela técnica de Wavelet Coherence entre a precipitação pluvial com GCR e SSN na escala mensal, sazonal, anual, interanual e interdecadal. Pela técnica de Maximal Overlay Transform (MODWT) constatou-se que existe correlação significativa entre as séries estudadas nas escalas de 5,3 anos, 10,6 anos, 22,3 anos e 44,6 anos. E, por fim, pode-se construir um modelo para predizer a série histórica da precipitação pluvial, mostrando-se satisfatório. Portanto, essa pesquisa mostrou que existe influência do fluxo de GCR e da atividade solar na precipitação pluvial região tropical Brasileira.


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  • Considering the perspective of increasing extremes of rainfall due to climate change, studying the influence of solar cycle activity and cosmic ray flux on this meteorological variable is of great importance. Rainfall is a preponderant factor for agriculture, the energy sector, livestock and for the economy. With this, it is extremely important to study the relationship between them. Initially, it was necessary to reconstruct several historical series with a percentage of less than 60% of missing data in the historical GCR series, in which the MTSDI method was pointed out as the best model, among those studied, to perform the imputation of observational data Of GCR. Thus, the Huancayo / PER station was chosen to correlate with rainfall in the North and Northeast of Brazil. It was verified that there was statistical coherence by the Wavelet Coherence technique between rainfall with GCR and SSN in the monthly, seasonal, annual, interannual and interdecadal scale. Maximal Overlay Transform (MODWT) showed that there is a significant correlation between the series studied in the scales of 5.3 years, 10.6 years, 22.3 years and 44.6 years. And, finally, a model can be constructed to predict the historical series of rainfall, proving to be satisfactory. Therefore, this research showed that there is influence of GCR flux and solar activity on Brazilian tropical rainfall.

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  • MARCONIO SILVA DOS SANTOS
  • MODELAGEM ESTOCÁSTICA DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL VIA MÉTODOS COMPUTACIONALMENTE INTENSIVOS

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • PEDRO LEITE DA SILVA DIAS
  • TERCIO AMBRIZZI
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • Data: 24/11/2017

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  • Neste trabalho, é feita uma modelagem estatística da precipitação pluvial. Este é um trabalho metodológico que utiliza simulações estocásticas para estimar as distribuições de probabilidades envolvidas na modelagem dessa variável atmosférica. A fim de estimar os parâmetros dessas distribuições, foram utilizados métodos de Monte Carlo via cadeias de Markov para gerar amostras sintéticas de tamanho grande a partir de dados observados. Os métodos utilizados foram o algoritmo de Metropolis-Hastings e o amostrador de Gibbs. As simulações foram feitas sob a hipótese de que os dias de um mesmo período do ano (mês ou estação chuvosa) podem ser considerados como identicamente distribuídos em relação à probabilidade de ocorrer precipitação. Essa pesquisa possibilitou a produção de quatro artigos. O primeiro artigo utilizou o algoritmo de Metropolis-Hastings para modelar a probabilidade de ocorrência de precipitação em um dia qualquer do mês. As simulações desse artigo foram feitas com dados observados de algumas cidades brasileiras. Os demais artigos utilizaram o amostrador de Gibbs e os métodos propostos foram aplicados em cidades da região Nordeste do Brasil. No segundo artigo, as distribuições Beta e Binomial foram utilizadas para modelar o número de dias do mês com ocorrência de precipitação. No terceiro artigo, a distribuição de Poisson foi utilizada para modelar o número de dias com valores extremos de precipitação na estação chuvosa. Um método alternativo para estimar esses valores extremos e sua distribuição é apresentado no quarto artigo, utilizando a distribuição Gama. De acordo com os resultados dessas pesquisas, amostrador de Gibbs foi considerado adequado para estimar as distribuições na modelagem da precipitação em cidades para as quais há poucos dados históricos.


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  • In this work, it was made a statistical modeling of precipitation. This is a methodological work that uses stochastic simulations to estimate the probability distributions related to this atmospheric variable. In order to estimate the parameters of these distributions, Markov chain Monte Carlo methods were used to generate large size synthetic samples from observed data. The used methods were the Metropolis-Hastings algorithm and the Gibbs sampler. The simulations were performed under the hypothesis that the days of of the same period of the year (month or rainy season) can be considered to be identically distributed concernig the probability of precipitation. This research allowed the production of four papers. The first paper used the Metropolis-Hastings algorithm to model the probability of occurrence of precipitation on any day of the month. The simulations of this paper were perfomed with observed data of some Brazilian cities. The other papers used the Gibbs sampler and the proposed methods were applied to data from cities in the Northeast Brazil. In the second paper, Beta and Binomial distributions were used to model the number of days of the month with occurrence of precipitation. In the third paper, the Poisson distribution was used to model the number of days with precipitation extreme values in the rainy season. An alternative method for estimating these extreme values and their distribution is presented in the fourth paper, using the Gamma distribution. According to the results obtained by these researches, the Gibbs sampler was considered to be adequate to estimate distributions in the modeling of precipitation on cities for which there are few historical data.

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  • JAIME RODRIGUEZ COARITI
  • Características da Radiação Ultravioleta Solar e seus efeitos na saúde humana nas cidades de La Paz–Bolívia e Natal-Brasil


  • Orientador : JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO RAIMUNDO DA SILVA
  • MARCELO DE PAULA CORREA
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • DAVID MENDES
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • NEUSA MARIA PAES LEME
  • Data: 15/12/2017

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  • Nos últimos anos diversos estudos mostraram que a radiação solar ultravioleta (R-UV) provoca impactos em diversas áreas, entre elas destacam-se a saúde humana e a climatologia. As cidades de La Paz – Bolívia e Natal – Brasil, caracterizam-se por apresentar fluxos de R-UV elevados ao longo de todo ano. Tais cidades possuem características típicas e próprias: Natal é uma cidade litorânea, com clima tropical, enquanto La Paz está localizada a uma altitude acima de 3.600 m, nos Andes. Este trabalho teve como principais objetivos: 1) avaliar o comportamento dos níveis de R-UV, por meio do índice ultravioleta (IUV); determinar as Doses Mínimas Eritematosas (DEM) e a Dose Eritêmica Acumulada (DEA), nas cidades de La Paz e Natal, no período compreendido entre 1997 a 2012; 2) realizar uma descrição das principais características climáticas destas cidades que possam identificar potenciais fatores que justifiquem patamares tão elevados de radiação e 3) avaliar a incidência de fotodermatoses (FTD) observadas em La Paz, buscando sua possível associação com fatores climáticos. As informações de casos de FTD na cidade de La Paz foram coletadas na Policlínica Central do Hospital “Caja Nacional de Salud” (CNS). As informações de R-UV foram obtidas por espectrofotômetros Brewer, instalados em ambas as localidades. Referente à área de saúde, utilizou-se as equações de estimação generalizada para a determinação do risco relativo de FTD por sexo e faixa etária e as taxas de incidência de FTD foram assim avaliadas. Com relação à intensidade da R-UV, realizou-se uma validação da informação coletada pelos espectrofotômetros por meio de modelagem. Observou-se que, independente da época do ano, no horário próximo ao meio dia, os registros de IUV corresponderam às escalas “Muito Alto” e “Extremo” nas duas cidades. A DEM para fototipos IV (450 Jm-2) foi atingida já nas duas primeiras horas do dia. Nos verões, a DEA atingiu um máximo de 12.950 Jm-2 em La Paz e 7.546 Jm-2 em Natal. Em La Paz, registraram-se 12.153 casos de FTD dos quais 63,7% correspondem ao sexo feminino. A Taxa média de Incidência (TI) foi de 31 casos por 100.000 habitantes, evidenciando um risco 4,7 vezes maior nos idosos comparado àquele da faixa de 0 a 4 anos. Uma das principais dificuldades no desenvolvimento desta pesquisa foi referente ao acesso à informação de saúde em Natal em um hospital de referência (Hospital Universitário Onofre Lopes - HUOL-UFRN). Dado que a pesquisa teria que ser submetida a um comitê de ética para avaliação e/ou aprovação. Porém, não havia garantia de ser aprovada. No intuito de não adiar o estudo decidiu-se por restringir a análise dos casos clínicos apenas à cidade de La Paz. Referente à saúde da população em La Paz destaca-se que a incidência de FTD no sexo feminino é maior em relação ao masculino, com especial destaque na faixa etária de 15 a 59 anos. Conclui-se que há necessidade de adoção de políticas e estratégias educativas de proteção individual, tanto em La Paz quanto em Natal, devido à exposição das populações dessas cidades aos altos fluxos de R-UV observados em solo.


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  • In recent years several studies have shown that ultraviolet radiation (R-UV) causes impacts in several areas, among them, human health and climatology. The cities of La Paz - Bolivia and Natal - Brazil, are characterized by high R-UV fluxes throughout the year. These cities have typical and proper characteristics: Natal is a coastal city with a tropical climate, while La Paz is located at altitude above 3,600 m in the Andes. The main objectives of this work were: 1) to evaluate the behavior of R-UV levels by means of the ultraviolet index (UVI); the Minimum Erythemical Dose (DEM) and the Cumulative Erythema Dose (DEA) determination, in the cities of La Paz and Natal, between 1997 and 2012; 2) to perform a description of the main climatic characteristics of these cities that can identify potential factors that could justify such high levels of radiation and 3) to evaluate the incidence of photodermatoses (FTD) observed in La Paz, seeking its possible association with climatic factors. The information on FTD cases in the city of La Paz was collected at the Central Polyclinic of the Hospital "Caja Nacional de Salud" (CNS). The R-UV information was obtained by Brewer spectrophotometers, installed in both locations. Regarding the human health area, the generalized estimation equations were used to determine the relative risk of FTD by sex and age group and so the incidence rates of FTD were evaluated. About the intensity of the R-UV, it was carried out a validation of the information collected by the spectrophotometers through modeling. It was observed that, regardless of the time of the year, around midday, the IUV records corresponded to the "Very High and Extreme" scales in the two cities. The DEM for phototypes IV (450 Jm-2) was reached already in the first two hours of the day. In summers, the DEA reached a maximum of 12,950 Jm-2 in La Paz and 7,546 Jm-2 in Natal. In La Paz, there were 12,153 cases of FTD, of which 63.7% were female. The average Incidence Rate (TI) was 31 cases per 100,000 inhabitants, showing a 4.7 times higher risk in the elderly compared to the 0 to 4 year age range. One of the main difficulties in the development of this research was the access to health information in Natal in a reference hospital (Hospital Universitário Onofre Lopes - HUOL-UFRN) due to the fact that the research would have to be submitted to an ethics committee for evaluation and/or approval. However, there was no guarantee of approval. In order to not postpone the study, it was decided to restrict the analysis of the clinical cases only to the city of La Paz. Concerning the health of the population in La Paz it is emphasized that the incidence of FTD in the female sex is greater in relation to the male, with special emphasis on the age group of 15 to 59 years. It is concluded that there is a need to adopt educational policies and strategies for individual protection, both in La Paz and in Natal, due to the exposure of the populations of these cities to the high fluxes of R-UV observed in soil.

2016
Dissertações
1
  • MARCOS SAMUEL MATIAS RIBEIRO
  • DESASTRES NATURAIS E SUA RELAÇÃO COM O REGIME DE PRECIPITAÇÃO NO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE

  • Orientador : MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • REGINA CÉLIA DOS SANTOS ALVALÁ
  • Data: 30/05/2016

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  • Os Desastres Naturais (DN) são estabelecidos pela ocorrência de fenômenos naturais em áreas ou regiões habitadas, e caracterizados pelo fato de seu impacto causar danos à população afetada. Caso não apresente danos à sociedade ou aconteça em áreas não ocupadas, o fenômeno é considerado apenas um evento natural.  As ocorrências de Desastres Naturais originam grandes problemas e prejuízos para as sociedades afetadas, além de ocasionar grandes perdas humanas. O objetivo do trabalho é realizar uma análise das ocorrências dos DN nas dezenove microrregiões do estado do Rio Grande do Norte, no período de1991 a2012, traçando um paralelo com os registros ao longo do tempo dos limiares de precipitação. Utilizou-se de técnicas estatísticas, como análise espacial para a construção de mapas temáticos de forma a identificar áreas com maior risco, e o teste de qui-quadrado para verificar associações entre as variáveis. O Índice de Precipitação Padronizado (SPI) foi considerado, objetivando evidenciar as condições meteorológicas das áreas analisadas no momento da publicação dos Decretos de Estado de Emergência ou Calamidade Pública.  Os resultados demonstraram um aumento expressivo de 98,7% nos registros das ocorrências para o Estado, uma vez que nos 11 (onze) primeiros anos foram registrados 535 ocorrências e nos 11 anos subsequentes foram registrados 1.063, com um total de 2.447.683 pessoas afetadas por DN. Para o Estado, os fenômenos que apresentaram maior frequência foram: as estiagem/seca (81,1%), as enxurradas e as inundações (18,9%), provenientes das relações de fatores com características entre o natural e social. Os dados apresentaram relações estatisticamente significativas entre as ocorrências para os dois períodos em análise, bem como sua relação com a precipitação média acumulada anual. A compreensão deste comportamento ao longo do tempo levará as autoridades competentes, a identificar as condições que se encontra a sociedade, possibilitando no direcionamento de ações e políticas públicas eficazes na gestão para a mitigação do risco a desastres naturais.


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  • Os Desastres Naturais (DN) são estabelecidos pela ocorrência de fenômenos naturais em áreas ou regiões habitadas, e caracterizados pelo fato de seu impacto causar danos à população afetada. Caso não apresente danos à sociedade ou aconteça em áreas não ocupadas, o fenômeno é considerado apenas um evento natural.  As ocorrências de Desastres Naturais originam grandes problemas e prejuízos para as sociedades afetadas, além de ocasionar grandes perdas humanas. O objetivo do trabalho é realizar uma análise das ocorrências dos DN nas dezenove microrregiões do estado do Rio Grande do Norte, no período de1991 a2012, traçando um paralelo com os registros ao longo do tempo dos limiares de precipitação. Utilizou-se de técnicas estatísticas, como análise espacial para a construção de mapas temáticos de forma a identificar áreas com maior risco, e o teste de qui-quadrado para verificar associações entre as variáveis. O Índice de Precipitação Padronizado (SPI) foi considerado, objetivando evidenciar as condições meteorológicas das áreas analisadas no momento da publicação dos Decretos de Estado de Emergência ou Calamidade Pública.  Os resultados demonstraram um aumento expressivo de 98,7% nos registros das ocorrências para o Estado, uma vez que nos 11 (onze) primeiros anos foram registrados 535 ocorrências e nos 11 anos subsequentes foram registrados 1.063, com um total de 2.447.683 pessoas afetadas por DN. Para o Estado, os fenômenos que apresentaram maior frequência foram: as estiagem/seca (81,1%), as enxurradas e as inundações (18,9%), provenientes das relações de fatores com características entre o natural e social. Os dados apresentaram relações estatisticamente significativas entre as ocorrências para os dois períodos em análise, bem como sua relação com a precipitação média acumulada anual. A compreensão deste comportamento ao longo do tempo levará as autoridades competentes, a identificar as condições que se encontra a sociedade, possibilitando no direcionamento de ações e políticas públicas eficazes na gestão para a mitigação do risco a desastres naturais.

2
  • EDICLÊ DE SOUZA FERNANDES DUARTE
  • ANÁLISE E CARACTERIZAÇÃO DO MATERIAL PARTICULADO ATMOSFÉRICO FINO EM UMA REGIÃO METROPOLITANA DE NATAL-RN




  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELENA MONTILLA-ROSERO
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • GLAUBER JOSE TUROLLA FERNANDES
  • Data: 28/06/2016

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  • Este trabalho teve como objetivo elaborar uma caracterização química de aerossóis MP 2.5 coletados por um Impactador Harvard na cidade de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (latitude 5º49’29’’ sul e longitude 35º13’34’’ oeste), Brasil. A amostragem foi feita diariamente, utilizando filtros de quartzo de 37 mm. Foram usadas técnicas de gravimetria, quantificação de Black Carbon (BC) e análise de Fluorescência de Raio-X. A amostragem de MP2.5 ocorreu de forma contínua no período de 03 de março de 2015 e 31 de Março de 2016. Os resultados preliminares de março a agosto 2015 mostram que as médias mensais variaram de 14.97 a 3.38 μg/m3. Enquanto as concentrações diárias variaram de 70.98 a 0.25 μg/m3 para o PM2.5 para o mesmo período. Observar-se que o mês de junho apresentou a maior concentração de BC, de aproximadamente 1,18μg/m³. Este resultado é importante porque o mês de março foi o que teve uma maior concentração mensal de MP2.5, enquanto o mês de junho foi o que teve a menor concentração. As condições atmosféricas do mês de junho são comparáveis ao mês de março, tendo em vista que choveu em média 300 mm mensais nestes dois meses. Porém um fator cultural influenciou nas concentrações de BC. No mês de junho ocorrem muita queima de madeira em fogueiras ao ar livre por causa das comemorações da festa junina. A partir das coletas obtidas pelo amostrador, a análise por Fluorescência de Raio-X identificou os elementos químicos com maior concentração nos filtros: o S, K, Si, Al, Cl, Fe, P, Ca, Mn e Ca. A maioria foi de origem antropogênica de acordo com o fator de enriquecimento, sendo Na, Mg, Sn, Zn, Al, Fe e Ti as fontes naturais. Os resultados das concentrações de MP2.5 foram relacionados estatisticamente com as variáveis meteorológicas para obter informações sobre os efeitos dessas variáveis sobre a concentração de MP. Foram feitos também simulações de dispersão e deposição deste material particulado usando o modelo de trajetórias HYSPLIT.


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  • This study aimed to achieve a chemical characterization of PM 2.5 aerosol collected by a Harvard Impactor at Natal, capital of Rio Grande do Norte (latitude 5º49'29 '' South and longitude 35º13'34 '' west), Brazil. Sampling was performed daily using a 37 mm quartz filters. gravimetric techniques were used, quantification of Carbon Black (CB), and fluorescence X-ray analysis. The sampling MP2.5 occurred continuously in the period from 3 March 2015 and 31 March 2016. The preliminary March results to August 2015 show that the monthly averages ranged from 14.97 to 3:38 μg/m3. While the daily concentrations ranged from 70.98 to 0.25 μg/m3 to PM2.5 for the same period. Note that if the month of June showed the highest BC, approximately 1,18 μg/m³. This result is important because the month of March was the highest monthly had a concentration of PM2.5, while the month of June was the one with the lowest concentration. The month of June weather are comparable to March, given that it rained on average 300 mm per month in these two months. However, cultural facts enhanced the BC concentrations in June as many open wood burning bonfires occur due to the celebrations of the St. John’s holiday. Analysis by Xray fluorescence identified the chemical elements of the collected particles with highest concentrations in the filters: S, K, Si, Al, Cl, Fe, P, Ca, Mn, and Ca. Most of these were of anthropogenic origin according to their enrichment factor, while Na, Mg, Sn, Zn, Al, Fe and Ti originated from natural sources. The results of PM2.5 concentrations were statistically related to the meteorological variables for information about the effects of these variables on the concentration of PM. They were also made simulations dispersion and deposition of the particulate material using the model HYSPLIT trajectories.

     

     

3
  • GILVAN LUTERO DE CARVALHO FILHO
  • Estimativa do Vapor d´Água integrado utilizando dados de estações GNSS terrestres para aplicações na troposfera sobre as cidades de Natal e Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte, Brasil.

  • Orientador : MARIO PEREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DEUSDEDIT MONTEIRO MEDEIROS
  • MARIO PEREIRA DA SILVA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • FRANCISCO RAIMUNDO DA SILVA
  • Data: 28/09/2016

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  • A técnica de análise de sinais GNSS (Global Navigation Satellite System) emitidos por satélites tem sido largamente utilizada no campo da geodinâmica e da geodesia, como sensor para medidas de velocidades e deslocamentos de placas tectônicas e da representação da forma e da superfície da Terra. No entanto, o sinal proveniente do satélite sofre atrasos ao atravessar a atmosfera terrestre, especificamente em duas das suas camadas: (a) a camada da ionosférica, na qual o sinal sofre atraso pela presença de átomos ionizados nesta região, e (b) a camada troposférica, onde o atraso acontece devido a presença de vapor d’água na região, sendo este fortemente relacionado à quantidade de vapor d’água precipitável presente na mesma. Neste trabalho apresenta-se uma análise de dados de sinais GNSS, coletados em estações receptoras de superfície, visando aplicações relacionadas ao cálculo da quantidade de vapor d´água na troposfera. Os dados das estações GNSS foram obtidos do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) através da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Continuo dos Sistemas GNSS). Os seus processamentos foram realizados utilizando-se o software GIPSY, do JPL-NASA (Jet Propulsion Laboratory), que processa os dados observados dos satélites e fornece os valores de ZTD (Zenital Tropospheric Delay) ou Atraso Zenital Troposférico. Conhecendo a temperatura da pressão na posição da antena receptora dos sinais, determinou-se o IWV (Integrated Water Vapor), Vapor d´água Integrável na coluna atmosférica, que pode ser relacionado a pluviometria local. Aplicações foram feitas para as cidades de Natal e Mossoró, no estado do Rio Grande do Norte. A partir das séries de tempo obtidas para os parâmetros ZWD, IWV e Pluviometria, e com o uso software R, foram realizadas as correlações entre essas variáveis. A utilização dos sinais de GNSS vem sendo utilizada como ferramenta de auxílio para a PNT (previsão numérica de tempo), utilizando-se o parâmetro IWV como dado de entrada para modelos de aplicações de Nowcasting.


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  • The GNSS signal analysis (Global Navigation Satellite System) issued by satellites has been widely used in the field of geodynamics and geodesy, as a sensor for speed measurements and displacement of tectonic plates and the representation of the shape and the Earth's surface. However, the satellite signal is delayed as it crosses the earth's atmosphere, specifically in two of its layers: (a) the ionospheric layer, where the signal is delayed by  ionized atoms present in this region, and (b) the tropospheric layer, due to the presence of water vapor, and is strongly related to the amount of water vapor precipitable present in that region. This work presents data analysis of GNSS signals obtained from surface gauge stations, aiming applications related to the amount of water vapor in the troposphere. Data from GNSS signals were obtained from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) through RBMC web (Rede Brasileira de Monitoramento Continuo dos Sistemas GNSS). Data processing was performed using the GIPSY software, from JPL-NASA (Jet Propulsion Laboratory), which processes the observed data from satellites and provides ZTD values (Zenithal Tropospheric Delay). Knowing the temperature and pressure on the antenna, one can estimate IWV (Integrated Water Vapor), which can be related to the local pluviometry. Applications were made on the cities of Natal and Mossoró, in the Rio Grande do Norte State, and correlations were made between the variables from the time series obtained for the ZTD parameters, IWV and Pluviometry, using statistical analysis from the R-software. The use of GNSS signals has been used as a tool for NWP, numerical weather prediction, using the IWV parameter as input for applications in Nowcasting models.

Teses
1
  • ANA CLEIDE BEZERRA AMORIM
  • INFLUêNCIA de SUBREGIÕES DO ATLÂNTICO TROPICAL NA PRECIPITAÇÃO NO LESTE DO NORDESTE BRASILEIRO


  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SAMIRA DE AZEVEDO SANTOS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • DAVID MENDES
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • VENERANDO EUSTAQUIO AMARO
  • EVERALDO BARREIROS DE SOUZA
  • Data: 17/06/2016

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  • Neste estudo identificou-se a influência de áreas de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) semelhantes do Oceano Atlântico Tropical na precipitação no norte do leste do Nordeste do Brasil (NLNEB). Dados da rede hidrometeorológica da Agência Nacional de Águas validaram um produto da Universidade de Delaware cobrindo um período de 1900 a 2008. Utilizaram-se dados de TSM mensal do NOAA - Extended Reconstructed Sea Surface Temperature V3b (NOAA_ERSST_V3) para as áreas do Atlântico e Pacífico entre as latitudes de 40ºN e 40ºS. Consideraram-se três ambientes de grande escala: Presença de El Niño no Pacífico e diferença positiva entre anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente desfavorável); Presença de La Niña no Pacífico e diferença negativa entre as anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente favorável); Ausência de El Niño e La Niña, assim como ausência de anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente Neutro). Aplicou-se a análise de agrupamento aos dados de TSM mensal para os três ambientes climáticos para todos os pontos de grade do domínio do Oceano Atlântico. A distância euclidiana foi utilizada como medida de dissimilaridade, o método hierárquico de variância mínima de Ward como método de ligação e o gráfico da Silheuta para avaliar a partição de cada agrupamento. Identificaram-se seis grupos em cada ambiente climático. O teste t-Student identificou quatro subgrupos apresentando diferenças significativas nas médias de TSM entre os ambientes FAV/DESFAV em relação ao ambiente Neutro. A regressão linear por componentes principais foi utilizada para verificar o potencial de previsão dos grupos FAV e DESFAV na precipitação do NLNEB. A interação oceano-atmosfera revelou apenas grupos do ambiente FAV com potencial de previsão para a precipitação do NLNEB no período de AMJJ, as áreas do ambiente DESFAV não apresentaram significância estatística (valor-p < 0,05) na precipitação do NLNEB.


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  • At this study identified the influence of Sea Surface Temperature (SST) similar of the Tropical Atlantic Ocean in the north east of Northeast Brazil (NLNEB) precipitation. Hydrometeorological network of the Agência Nacional de Águas (ANA) validate a product of the University of Delaware covering the 1900 to 2008 period. Were used monthly SST data from NOAA - Extended Reconstructed Sea Surface Temperature V3B (NOAA_ERSST_V3) for areas of the Atlantic and the Pacific between 40ºN and 40ºS latitudes. We consider three large-scale environment: presence of El Niño in the Pacific and the positive difference between SST anomalies on the Northern (5-20 ° N, 60-30 ° W) and South (0-20 ° S, 30 ° W -10 ° E) areas of the Tropical Atlantic Ocean (unfavorable environment); presence of La Niña in the Pacific and negative difference between the SST anomalies on the Northern (5-20 ° N, 60-30 ° W) and South (0-20 ° S, 30 ° W-10 ° E) areas of the Tropical Atlantic Ocean (favorable environment); absence of El Niño and La Niña, as well as the absence of SST anomalies on the Northern areas (5-20 ° N, 60-30 ° W) and South (0-20 ° S, 30 ° W-10 ° E) Atlantic Tropical (Neutral environment).The cluster analysis was applied to the SST monthly data at each grid point at the three climatic environment of the Atlantic Ocean. Euclidean distance was used as similarity (dissimilarity) measurement, the Ward's Minimum Variance agglomerative Method as connection method and Silheuta graphic was used to assess the partition in each group. Were identified clusters six at each climatic environment. Student-t test identified subgroups four with significant differences in the SST averages between FAV / DESFAV and neutral environment. The multiple linear regression (MLR) by principal components was used to verify the groups potential prediction in the NLNEB precipitation. The ocean-atmosphere interaction revealed FAV environment groups with potential prediction for the NLNEB precipitation, the areas of the DESFAV environment not statistically significant (p-value <0.05) in the NLNEB precipitation.

2
  • CARLOS MAGNO LIMA FERNANDES E SILVA
  • Educação em Mudanças Climoambientais

  • Orientador : FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • WYLLYS ABEL FARKATT TABOSA
  • JOSÉ ESPÍNOLA SOBRINHO
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • Data: 15/07/2016

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  • As mudanças climáticas e ambientais são temas interdisciplinares de alta complexidade, que nos últimos anos tem sido amplamente divulgados para a sociedade em vários tipos de mídia. Essas mudanças climoambientais tanto tem sido validadas pelos relatórios do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, como também por outros órgãos ambientais e os resultados indicam um futuro preocupante para o clima, meio ambiente e humanidade. Grande parte dos efeitos negativos dessas mudanças são provocadas pelo excesso de atividades antrópicas na natureza. Esses excessos são feitos para atender a demanda do consumismo contemporâneo, um modelo social que é gerado por uma interpretação equivocada dos recursos naturais e alimentado pelo atual paradigma racional científico desenvolvimentista. O presente trabalho propõe que reformas no sistema de educação podem mitigar em longo prazo, a aceleração das mudanças climáticas e a degradação ambiental. As bases dessa reforma são altos investimentos numa melhor qualidade de educação, com um foco maior na dimensão ambiental objetivando conscientizar o ser humano, sobre a importância do meio ambiente para a humanidade. Nesse sentido, a educação pode aumentar a compreensão das causas e efeitos da aceleração das mudanças climoambientais e por meio de, diversos processos pedagógicos transformar atividades antrópicas nocivas em atividades sustentáveis.


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  • Environmental and Climate changes are interdisciplinary themes of high complexity, which in recent years has been widely disseminated to society in various media. These environmental climate changes has been validated by the reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change, as well as other environmental bodies and the results indicate a worrying future for the climate, environment and humanity. Much of the negatives effects of these changes are caused by human excessive activities in nature. These excesses are made to meet the demands of consumerism contemporary , a social model that is generated by a misinterpretation of natural resources and powered by the rational
    scientific current paradigm of development. This paper proposes that reforms in the education system can mitigate the long term, the acceleration of climate changes and the environmental degradation. The basis of this reform are high investments in better quality of education, with a greater focus on the dimension environmental aiming to educate the human being, about importance of the environment to humanity. In this sense, education can increase understanding of the causes and effects, of acceleration of climate changes environmental, through many pedagogical processes and transform human activities harmful in sustainable activities.

3
  • VANESSA DE ALMEIDA DANTAS
  • INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES METEOROLÓGICAS NA CONCENTRAÇÃO DE
    RADÔNIO EM ÁREA DE CAATINGA E MATA ATLÂNTICA DUNAR

  • Orientador : THOMAS FERREIRA DA COSTA CAMPOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • SAMIRA DE AZEVEDO SANTOS
  • THOMAS FERREIRA DA COSTA CAMPOS
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • ENIO BUENO PEREIRA
  • Data: 31/08/2016

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  • O Radônio (Rn-222) é um gás nobre-radiativo, incolor, inodoro, insípido, denso (9,73
    kg/m3) e altamente solúvel na água (solubilidade de 1,67x10-4 a 25ºC e 1Atm) que, com
    exceção do Dióxido de Carbono, é o gás com maior solubilidade na Atmosfera. Neste estudo
    foram estudadas a variação e correlação das variáveis meteorológicas com as emanações de
    Radônio e íons atmosféricos em um ambiente de floresta equatorial e Caatinga do estado do
    Rio Grande do Norte, Brasil. Especificamente em biomas do Nordeste do Brasil (NEB) pouco
    se sabe sobre o comportamento Rn-222, no que diz respeito à distribuição nos diferentes
    níveis da baixa troposfera, a exemplo da Mata Atlântica Dunar e Caatinga. Assim, o objetivo
    foi de investigar a relação entre variáveis meteorológicas, as concentrações atmosféricas de
    Rn-222 e íons atmosféricos para o período caracterizado como seco e chuvoso, no município
    de Apodí-RN e Parnamirim-RN, inseridos no bioma de Caatinga e Mata Atlântica Dunar
    Nordestina que abrange cerca de 800.000 Km2 e 19.427 km², respectivamente. As medidas
    foram realizadas a 1,5 m do solo. Coletaram-se dados de temperatura do ar, umidade relativa,
    velocidade e direção do vento e pressão atmosférica bem como concentrações de Rn-222 e de
    íons atmosféricos. Os resultados mostraram um padrão bimodal no comportamento diário da
    concentração de Rn-222, nas primeiras horas da manhã observado em todos os dias.
    Comportamento semelhante foi observado para a concentração de íons entre 04:00 e 05:00
    HL (Horário Local) em Parnamirim. Em Apodí, o ciclo diário da concentração de Rn-222
    mostrou um padrão semelhante ao de Parnamirim, com um máximo principal de 29,38 Bq/m3
    e 24,00 Bq/m3 durante a estação seca e chuvosa, respectivamente, em torno de 17:00 HL e um
    máximo secundário às 15:00 HL com 27,37 Bq/m3 (estação seca) e 19,00 Bq/m3 (estação
    chuvosa). Estes ciclos são consistentes com situações de uma atmosfera estaticamente neutra
    devido à transição de períodos de estável para regimes instável (primeiro pico) e instável para
    estável (segundo pico) de acordo com o número de Richardson Bulk também observado neste
    estudo.


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  • Radon (Rn-222) is a radiative noble-gas colorless, odorless, tasteless, dense (9,73
    kg/m3) and highly soluble in water (solubility 1,67x10-4 at 25 °C and 1 atm), which, with the
    exception of carbon dioxide, is the gas with greatest solubility in the atmosphere. This study
    investigated the variation and correlation of meteorological variables with the emanations of
    Radon and atmospheric ions in an equatorial forest and Caatinga environments of the state of
    Rio Grande do Norte, Brasil. Specifically, little is known on Northeastern biomes of Brazil
    (NEB) about the Rn-222 behavior in relation to the distribution within the different levels of
    the lower troposphere, such as the Atlantic Forest Dune and Caatinga biomes. The objective
    was to investigate the relationship between meteorological variables, atmospheric
    concentrations of Rn-222 and atmospheric ions during the period characterized as dry and
    rainy in the municipality of Apodi-RN and Parnamirim-RN, inserted in the Caatinga and
    Atlantic Forest Dune biome in the northeast, which covers about 800,000 Km2 and 19,427
    Km2 respectively. The measurements were taken at 1.5 m above the ground. Air temperature
    data, relative humidity, wind speed and direction, atmospheric pressure, as well asRn-222 and
    atmospheric ion concentrations were collected. The results showed a bimodal pattern in daily
    behavior of Rn-222 concentration of observed every day, in the early morning hours. Similar
    behavior was observed for the concentration of ions between 04:00 and 05:00 HL (Local
    Time) in Parnamirim. In Apodi the daily cycle of the concentration of Rn-222 showed a
    pattern similar to Parnamirim, with a main maximum of 29.38 Bq /m3 and 24.00 Bq / m3 in
    the dry and rainy seasons, respectively, around 17:00 HL and a secondary maximum at 15:00
    HL with 27.37 Bq / m3 (dry season) and 19.00 Bq / m3 (rainy season). These cycles are
    consistent with situations of a statically neutral atmosphere due to the transition periods from
    stable to unstable regimes (first peak) and unstable to stable (second peak) according to the
    Bulk Richardson number also observed in this study.

4
  • ALINE GOMES DA SILVA
  • ESTUDO SOBRE A PRECIPITAÇÃO SIMULADA NO OUTONO NA REGIÃO TROPICAL DA AMÉRICA DO SUL ATRAVÉS DE DOWNSCALING DINÂMICO E PREVISÃO POR CONJUNTO

     

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE TORRES SILVA DOS SANTOS
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • DAVID MENDES
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • ROSMERI PORFIRIO ROCHA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • Data: 16/09/2016

  • Mostrar Resumo
  •  

    Este trabalho apresenta a análise do desempenho do método de previsão por conjunto através de Regressão Linear Múltipla por Componentes Principais (RCP) para combinar simulações, com diferentes configurações, executadas com um modelo climático regional (técnica downscaling dinâmico) a fim de simular a precipitação sobre a parte tropical da América do Sul. As análises focaram-se em duas sub-regiões do Brasil: Nordeste Brasileiro (NEB) e Amazônia (AMZ). O modelo regional utilizado nas simulações foi o RegCM4, forçado por dados do ERA-Interim, produzidos pelo European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF). Analisaram-se 18 outonos austrais de 1991 até 2008. Para a composição da previsão por conjunto foram usados 2/3 do período para treinamento e 1/3 para validação, conforme a técnica de holdout. Os resultados foram comparados aos dados diários de precipitação do Global Precipitation Climatology Center (GPCC) e com a média aritmética (MA) das simulações, que é o método geralmente utilizado para previsão por conjunto. O modelo RegCM4 apresentou potencialidade para prever a precipitação sobre a região tropical da América do Sul (AS). Além disso, diferentes parametrizações do modelo podem ser modificadas a fim de torná-lo mais eficaz. Entretanto, o bom desempenho do modelo somado ao método de previsão por conjunto RCP aumentou a precisão, comparada ao método MA apresentando: vieses menos tendenciosos (média próxima de zero), enquanto o método MA foi tendencioso (subestimou a precipitação); maior captura da variabilidade dos dados do GPCC e correlação moderada com os dados do GPCC, enquanto MA obteve correlação fraca e maior erro quadrático médio. Além disso, o método RCP reproduziu, com melhor desempenho, a frequência de determinadas taxas de precipitação (entre 0-5; 5-10; 10-15 e 15-20 mm/dia) ao longo de todo o período para ambas as regiões. Portanto, a partir da metodologia desenvolvida e implementada obteve-se melhorias na previsão da intensidade da chuvas diárias sobre a região tropical da América do Sul.



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  • This study presents an analysis of the performance of the method forecasting ensemble by Multiple Linear Regression Principal Component (RPC) to combine simulations with different configurations, performed with a regional climate model (downscaling dynamic technique) in order to simulate rainfall on tropical portion of South America. The analysis focused on two sub-regions of Brazil: Northeast Brazil (NEB) and Amazon (AMZ). The regional model used in the simulations was the RegCM4, forced by ERA-Interim data produced by the European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF). They analyzed 18 autumns austral (1991 until 2008). For the composition of a prediction ensemble, were used for training period 2/3 and 1/3 for validation, as holdout technique. The results were compared to daily precipitation data from the Global Precipitation Climatology Center (GPCC) and the average of the simulations (MA method), which is the method generally used for forecastingensemble. The RegCM4 model showed potential to predict rainfall over the tropical region of AS. Moreover, different parameterization of the model can be modified to make it more effective. However, the good performance of the model combined with the method of predictionensemble (RPC) increased accuracy compared to the MA method, with: less biased bias (average close to zero), while the MA method was biased (underestimated precipitation); greater capture the variability of GPCC data and moderate correlation with the GPCC data, while MA obtained weak correlation and greater mean square error. In addition, the reproduced PCR method with improved performance, the frequency of particular precipitation rates (0-5; 5-10; 10-15 and 15-20 mm/day) along the entire the period for both regions. Therefore, from the developed and implemented methodology yielded improvements in forecasting intensity of daily rainfall over the tropical region of South America.

5
  • ANDERSON LUIZ PINHEIRO DE OLIVEIRA
  • ESTUDO DE ONDAS DE GRAVIDADE NA ESTRATOSFERA A PARTIR DE SONDAGENS COM BALÕES LANÇADOS DO CENTRO DE LANÇAMENTO DA BARREIRA DO INFERNO

  • Orientador : GILVAN LUIZ BORBA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAFAEL CASTELO GUEDES MARTINS
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • DAVID MENDES
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • CARLOS ALEXANDRE BARROS DE ALMEIDA
  • Data: 20/12/2016

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  • Perturbações atmosféricas com características quase-periódicas e geradas por ondas de gravidade têm sido intensamente estudadas nas últimas décadas. No entanto, poucos desses estudos se referem à estratosfera equatorial. Nestapesquisa se discute resultados relativos ao estudo de assinaturas de ondas de gravidade no perfil de temperatura da estratosfera e da tropopausa, na faixa de altura entre 16 – 30 km, a partir de dados de radiossondagens de balões meteorológicos lançados pelo Centro de Lançamentos da Barreira do Inferno (CLBI), durante o ano de 2000. O objetivo desta pesquisa foi estudar as características das perturbaçõesno perfil estratosférico de temperatura atribuídas a passagem de ondas de gravidade. Os dados obtidos foram comparados com os dados teóricos gerados a partir do modelo semi-empírico MSIS-90, a partir da aplicação da Transformada Rápida de Fourier (FFT) sobre o perfil da flutuação da temperatura, sendo possível determinar a frequência das perturbações e compará-las com as frequências de Brunt-Väisälä. Foram estudadas um total de 185 sondagens diurnas, todas em torno das 12 horas (UT), sendo detectados 29 casos nos quais se observou perturbações cujos parâmetros tais como período, frequência, comprimento de onda vertical e densidade de energia foram compatíveis com os parâmetros associados à passagem de ondas de gravidade. Os períodos calculados foram da ordem de 5,7 – 26,0 minutos, os comprimentos de onda verticais da ordem de 1,36 – 4,01 km, as frequências angulares da ordem de 10-3 – 10-2 rad/s ea densidade de energia potencial e total associadasàs ondas foram em média da ordem de 1,0 – 30,0 J/kg, mostrando que fenômenos deste tipo são capazes de dissipar significativas quantidades de energia para a média atmosfera e influenciar fatores meteorológicos na troposfera. A pesquisa mostrou também que os dados do modelo MSIS-90 reproduzem com boa aproximação o perfil de temperatura da troposfera e da estratosfera em dias calmos, o que não ocorre na tropopausa e na estratosfera em dias perturbados.


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  • Atmospheric disturbances generated by gravity waves exhibiting quasi-periodic characteristics have been intensively studied in recent decades. However, only a few of these studies refers to equatorial atmosphere above the South American sector latitudes. In this work we discuss results concerning the study of gravity waves signatures in the temperature profile of the equatorial stratosphere, in a height range of 16 – 30 km from radiosonde installed in weather balloons routinely launched by the Meteorological Station located in Launching Center of Barreira do Inferno (CLBI), in the metropolitan region of Natal/RN, (5.8°S; 35.5°W), during the year 2000. The objective of this research was to study the characteristics of the disturbances, the temperature profile of the stratosphere, which could be attributed to passing gravity waves that layer. Thus, the data obtained by radiosonde were compared with the theoretical data generated from the MSIS-90 semi-empirical model and, therefore, from the Fast Fourier Transform (FFT) was possible to determine the angular frequency of disturbance and comparable them with the fundamental frequency of oscillation of the neutral atmosphere, or the Brunt-Väisälä frequency. In addition, the density profile of potential energy was calculated and the results were compared of the classical theory of linear gravity waves, it is estimated that the overall energy associated to wave whose dissipation occurs in the average atmosphere. During the study period, the year 2000, the CLBI Meteorological Station held a total of 185 daytime surveys, all around 12 hours (UT). After analysis of these surveys were detected 29 cases in which it was observed almost periodic disturbances with periods, angular frequency and vertical wavelengths compatible with gravity waves. The periods have found in the range 5.7 – 26.0 minutes, vertical wavelengths was in the range of 1.0 – 3.0 km, the angular frequencies of the order of 10-3 rad/s and associated energy density to order waves was in the range 0.5 to 9.0 J/kg.

2015
Dissertações
1
  • HELDER JOSÉ FARIAS DA SILVA
  • ANÁLISE DE TENDÊNCIA E CARACTERIZAÇÃO SAZONAL E INTERANUAL DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO PARA O ESTADO DO ACRE – BRASIL

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • Data: 13/03/2015

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  • Esta pesquisa se propôs a investigar aspectos climatológicos (caracterização) mensais, sazonais, anuais e interdecadais da Evapotranspiração potencial para o estado do Acre a fim de compreender melhor sua variabilidade temporal e espacial e identificar possíveis tendências na região, tendo como unidades de estudos os municípios de Rio Branco, capital do Estado, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, considerando um período de 35 anos: 1980 a 2014, a partir de dados mensais de estações meteorológicas de superfície do Instituto de Nacional de Meteorologia. Como metodologia adotou-se realizar, primeiramente, a consistência dos dados meteorológicos desta forma foi feito o preenchimento de falhas através da imputação de dados na série temporal por meio da imputação multivariada, na seqüência foram realizados testes estatísticos de homogeneidade, de tendência (Mann-kendall) e do estimador de Sen's (magnitude), assim como os testes de t-student e Mann-Whitney para identificar a partir de que ano a tendência passou a ser significativa. E por fim, a técnica de Análise de Variância - ANOVA foi adotada a fim de verificar se há diferença significativa nas médias anuais da evapotranspiração entre as localidades. O método indireto de Penmann-Montheith foi utilizado para o cálculo da Evapotranspiração potencial. Os resultados deste trabalho, permitiram concluir que a média anual da ETp é de 3,78, 2,90 e 2,80 mm dia ano-1, para Rio Branco, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, respectivamente. Apresentando sinal sazonal bastante marcante com um mínimo em junho e um máximo em outubro. Pela ANOVA foi verificada que as médias entre as localidades diferem estatisticamente para um nível de significância de 1%. A década de 2000 foi a que apresentou os anos com maiores valores de evapotranspiração, associados à fase fria da ODP, e a década de 80 os de menores, associada à fase quente da ODP, para as três localidades. Mediante análise do teste de Mann-kendall, verificou-se tendência de elevação de 0,10 mm/década, aproximadamente, na evapotranspiração potencial na escala anual e sazonal, com exceção do verão na localidade de Cruzeiro do Sul. Esta tendência tronou-se estatisticamente significativa a partir dos anos: 2000, 1996 e 1988/90 para as localidades de Rio Branco, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, respectivamente. Para análise de tendência dos parâmetros meteorológicos que condicionam a ETp foi observado tendência positivo/negativa em nível de 5% de significância, com exceção do Déficit de Pressão de Vapor que não apresentou incremento/declínio nas escalas anual ou sazonal.


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  • Esta pesquisa se propôs a investigar aspectos climatológicos (caracterização) mensais, sazonais, anuais e interdecadais da Evapotranspiração potencial para o estado do Acre a fim de compreender melhor sua variabilidade temporal e espacial e identificar possíveis tendências na região, tendo como unidades de estudos os municípios de Rio Branco, capital do Estado, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, considerando um período de 35 anos: 1980 a 2014, a partir de dados mensais de estações meteorológicas de superfície do Instituto de Nacional de Meteorologia. Como metodologia adotou-se realizar, primeiramente, a consistência dos dados meteorológicos desta forma foi feito o preenchimento de falhas através da imputação de dados na série temporal por meio da imputação multivariada, na seqüência foram realizados testes estatísticos de homogeneidade, de tendência (Mann-kendall) e do estimador de Sen's (magnitude), assim como os testes de t-student e Mann-Whitney para identificar a partir de que ano a tendência passou a ser significativa. E por fim, a técnica de Análise de Variância - ANOVA foi adotada a fim de verificar se há diferença significativa nas médias anuais da evapotranspiração entre as localidades. O método indireto de Penmann-Montheith foi utilizado para o cálculo da Evapotranspiração potencial. Os resultados deste trabalho, permitiram concluir que a média anual da ETp é de 3,78, 2,90 e 2,80 mm dia ano-1, para Rio Branco, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, respectivamente. Apresentando sinal sazonal bastante marcante com um mínimo em junho e um máximo em outubro. Pela ANOVA foi verificada que as médias entre as localidades diferem estatisticamente para um nível de significância de 1%. A década de 2000 foi a que apresentou os anos com maiores valores de evapotranspiração, associados à fase fria da ODP, e a década de 80 os de menores, associada à fase quente da ODP, para as três localidades. Mediante análise do teste de Mann-kendall, verificou-se tendência de elevação de 0,10 mm/década, aproximadamente, na evapotranspiração potencial na escala anual e sazonal, com exceção do verão na localidade de Cruzeiro do Sul. Esta tendência tronou-se estatisticamente significativa a partir dos anos: 2000, 1996 e 1988/90 para as localidades de Rio Branco, Tarauacá e Cruzeiro do Sul, respectivamente. Para análise de tendência dos parâmetros meteorológicos que condicionam a ETp foi observado tendência positivo/negativa em nível de 5% de significância, com exceção do Déficit de Pressão de Vapor que não apresentou incremento/declínio nas escalas anual ou sazonal.

2
  • JORIO BEZERRA CABRAL JUNIOR
  • ESTIMATIVAS, VARIABILIDADE E ANÁLISE DE TENDÊNCIA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA, EM PERÍMETROS IRRIGADOS, NO SEMIÁRIDO DO NORDESTE BRASILEIRO

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERMES ALVES DE ALMEIDA
  • CARLOS ANTONIO COSTA DOS SANTOS
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 29/06/2015

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  • A variabilidade/mudança climática tem gerado grandes preocupações em nível mundial, sendo uma das grandes questões o aquecimento global, que pode está afetando a disponibilidade dos recursos hídricos em perímetros irrigados. No semiárido do Nordeste brasileiro sabe-se que há predominância de déficit hídrico, porém pouco se conhece sobre tendências em séries climatológicas da perda conjunta de água por evaporação e transpiração (evapotranspiração). Por isso, neste trabalho procurou-se analisar se há indícios de aumento e/ou diminuição no regime da evapotranspiração de referência (ETo), nas escalas mensal, anual e interdecadal no polo irrigado das localidades de Juazeiro, BA (9°24’S; 40°26’W e 375,5m) e Petrolina, PE (09°09’S, 40°22’W e 376m), sendo essa análise o objetivo principal. De posse dos dados meteorológicos diários, disponibilizados pela EMBRAPA Semiárido, no período de 01.01.1976 a 31.12.2014, estimou-se a ETo diária utilizando-se o método padrão de Penman-Monteith (EToPM) parametrizado por Smith (1991). Outros métodos de estimativas mais simplificados foram calculados e comparados à EToPM, sendo: Radiação Solar (EToRS), Linacre (EToL), Hargreaves e Samani (EToHS) e o método do Tanque Classe A (EToTCA). As principais análises estatísticas foram os testes não paramétricos de homogeneidade (Run), de tendência (Mann-kendall), magnitude da tendência (Sen) e detecção de início da tendência (Mann-Whitney), a significância estatística adotada foi de 5 e/ou 1%. A técnica de Análise de Variância - ANOVA foi aplicada para averiguar se há diferença significativa nas médias interdecadais. Para efeitos comparativos entre os métodos de ETo, foram utilizados a correlação (r), o teste t-student e Tukey aos níveis de 5% de significância. E por fim, as estatísticas de Willmott et al. (1985) foi utilizada para avaliar o índice de concordância e de desempenho dos métodos simplificados comparados ao método padrão. Obteve-se como principais resultados que houve diminuição na série temporal da EToPM nos perímetros irrigados de Juazeiro, BA e Petrolina, PE, significativos respectivamente a 1 e 5%, com uma magnitude anual de -14,5 mm (Juazeiro) e -7,7 mm (Petrolina) e início da tendência em 1996. Os métodos de melhor concordância com a EToPM foi a EToRS com desempenho muito bom, nas duas localidades, seguido pelo método da EToL com desempenho bom (Juazeiro) e mediano (Petrolina). A EToHS obteve o pior desempenho (péssimo), para as duas localidades. É sugerido neste que a diminuição da EToPM pode está associado ao aumento das áreas agrícolas irrigadas e da construção do lago de Sobradinho à montante dos perímetros. 


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  • A variabilidade/mudança climática tem gerado grandes preocupações em nível mundial, sendo uma das grandes questões o aquecimento global, que pode está afetando a disponibilidade dos recursos hídricos em perímetros irrigados. No semiárido do Nordeste brasileiro sabe-se que há predominância de déficit hídrico, porém pouco se conhece sobre tendências em séries climatológicas da perda conjunta de água por evaporação e transpiração (evapotranspiração). Por isso, neste trabalho procurou-se analisar se há indícios de aumento e/ou diminuição no regime da evapotranspiração de referência (ETo), nas escalas mensal, anual e interdecadal no polo irrigado das localidades de Juazeiro, BA (9°24’S; 40°26’W e 375,5m) e Petrolina, PE (09°09’S, 40°22’W e 376m), sendo essa análise o objetivo principal. De posse dos dados meteorológicos diários, disponibilizados pela EMBRAPA Semiárido, no período de 01.01.1976 a 31.12.2014, estimou-se a ETo diária utilizando-se o método padrão de Penman-Monteith (EToPM) parametrizado por Smith (1991). Outros métodos de estimativas mais simplificados foram calculados e comparados à EToPM, sendo: Radiação Solar (EToRS), Linacre (EToL), Hargreaves e Samani (EToHS) e o método do Tanque Classe A (EToTCA). As principais análises estatísticas foram os testes não paramétricos de homogeneidade (Run), de tendência (Mann-kendall), magnitude da tendência (Sen) e detecção de início da tendência (Mann-Whitney), a significância estatística adotada foi de 5 e/ou 1%. A técnica de Análise de Variância - ANOVA foi aplicada para averiguar se há diferença significativa nas médias interdecadais. Para efeitos comparativos entre os métodos de ETo, foram utilizados a correlação (r), o teste t-student e Tukey aos níveis de 5% de significância. E por fim, as estatísticas de Willmott et al. (1985) foi utilizada para avaliar o índice de concordância e de desempenho dos métodos simplificados comparados ao método padrão. Obteve-se como principais resultados que houve diminuição na série temporal da EToPM nos perímetros irrigados de Juazeiro, BA e Petrolina, PE, significativos respectivamente a 1 e 5%, com uma magnitude anual de -14,5 mm (Juazeiro) e -7,7 mm (Petrolina) e início da tendência em 1996. Os métodos de melhor concordância com a EToPM foi a EToRS com desempenho muito bom, nas duas localidades, seguido pelo método da EToL com desempenho bom (Juazeiro) e mediano (Petrolina). A EToHS obteve o pior desempenho (péssimo), para as duas localidades. É sugerido neste que a diminuição da EToPM pode está associado ao aumento das áreas agrícolas irrigadas e da construção do lago de Sobradinho à montante dos perímetros. 

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  • JOSÉ PEDRO DA SILVA JÚNIOR
  • DESENVOLVIMENTO DE UM MAGNETÔMETRO FLUXGATE PARA ESTUDOS DE CLIMA ESPACIAL E AEROESPACIAL

  • Orientador : JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID MENDES
  • NEDNALDO DANTAS DOS SANTOS
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • Data: 30/07/2015

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho foi desenvolvido um magnetômetro, em que toda a etapa de conversão de sinais e aquisição de dados foi realizada por software, constituída unicamente de um sensor de fluxo saturado, comercial. O magnetômetro possui alta sensibilidade para medir campos magnéticos de baixa intensidade, estático ou de pequenas variações. Esse tipo de sensor funciona a partir da saturação de um material ferromagnético utilizado como núcleo. Foram elaborados dois programas. O primeiro em linguagem Labview, esse faz a comunicação entre o sensor e o usuário através de um computador, o aplicativo produzido é responsável pela obtenção e armazenamento dos dados referentes ao sinal de saída do sensor. O segundo programa feito em linguagem Java é incumbido pela conversão dos dados para assim estudá-los, além de armazená-los em vários formatos e construir gráficos. Os resultados obtidos são de grande importância para estudos do comportamento do campo geomagnético, pois as variações de fluxo magnético podem induzir correntes elétricas na superfície e assim afetar a distribuição de energia elétrica e também os sistemas de telecomunicações. Mostrou-se que é possível, com este magnetômetro, estudar as variações de campos em tempestades magnéticas e em períodos considerados calmos.

     


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  • Neste trabalho foi desenvolvido um magnetômetro, em que toda a etapa de conversão de sinais e aquisição de dados foi realizada por software, constituída unicamente de um sensor de fluxo saturado, comercial. O magnetômetro possui alta sensibilidade para medir campos magnéticos de baixa intensidade, estático ou de pequenas variações. Esse tipo de sensor funciona a partir da saturação de um material ferromagnético utilizado como núcleo. Foram elaborados dois programas. O primeiro em linguagem Labview, esse faz a comunicação entre o sensor e o usuário através de um computador, o aplicativo produzido é responsável pela obtenção e armazenamento dos dados referentes ao sinal de saída do sensor. O segundo programa feito em linguagem Java é incumbido pela conversão dos dados para assim estudá-los, além de armazená-los em vários formatos e construir gráficos. Os resultados obtidos são de grande importância para estudos do comportamento do campo geomagnético, pois as variações de fluxo magnético podem induzir correntes elétricas na superfície e assim afetar a distribuição de energia elétrica e também os sistemas de telecomunicações. Mostrou-se que é possível, com este magnetômetro, estudar as variações de campos em tempestades magnéticas e em períodos considerados calmos.

     

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  • ABIMAEL AMARO XAVIER BARBOSA
  • ESTUDO SOBRE A RELAÇÃO ENTRE ATIVIDADES GEOMAGNÉTICAS E CINTILAÇÕES DE SINAIS DE GPS EM NATAL-RN (BRASIL)

  • Orientador : ENIVALDO BONELLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • RICARDO ARLEN BURITI DA COSTA
  • ENIVALDO BONELLI
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • Data: 31/07/2015

  • Mostrar Resumo
  • Criado no início da década de setenta, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) chega aos
    meados da segunda década do século 21 com sua popularização através de softwares que podem
    ser facilmente utilizados em aparelhos celulares e em painéis de automóveis. Além disso, a
    navegação aérea brasileira utiliza tal sistema de satélites como um de seus meios de orientação.
    Tais fatos tornam os problemas relacionados ao uso de serviços de localização por GPS em
    assuntos de interesse social. Dentre esses problemas estão as cintilações, que são súbitas
    mudanças na amplitude e/ou fase da onda eletromagnética que ocorrem quando esta atravessa
    regiões de irregularidades na densidade eletrônica da ionosfera, camada atmosférica situada entre
    50 Km e 2000 Km de altitude. Entre as causas da formação de tais irregularidades, conhecidas
    como bolhas de plasma, há o acentuado crescimento do campo elétrico zonal durante as últimas
    horas da tarde devido ao efeito dínamo na camada F e à diminuição da condutividade elétrica na
    camada E, criando, assim, o pico de pré-reversão com intenso aumento da deriva vertical do
    plasma ionosférico antes da sua inversão, quando a ionosfera desce, após o pôr do Sol,
    produzindo uma instabilidade, segundo o modelo de Rayleigh-Taylor. No Brasil, a ocorrência
    desse processo é mais intensa entre os meses de Setembro e Abril, de modo que as cintilações
    são mais frequentes nesse período. Estudos tem relacionado o comportamento desse fenômeno
    eletromagnético na região brasileira com tempestades geomagnéticas por meio de modelos de
    campos elétricos perturbados nas proximidades do equador magnético. Este trabalho, então,
    visando identificar a relação entre cintilações de GPS em Natal-RN (Brasil) e perturbações
    geomagnéticas de quaisquer intensidades e variações, fez analises do comportamento ionosférico
    e das variações do índice Dst (Disturbance storm time) concernente a épocas distintas do ciclo
    solar do período entre os anos de 2000 e 2014. Parte dos dados desta pesquisa se originou no
    observatório da UFRN, a partir de uma placa GEC Plessey ligada a uma antena ANP –C 114
    3
    modificada pelo grupo Cornell University’s Space Plasma Physics de modo a operar o ScintMon,
    um programa de monitoramento de GPS. Neste estudo, portanto, foram constatados vários casos
    de cintilações inibidas após a fase principal de tempestades magnéticas, fato que, juntamente com
    outros, corroboraram com a categorização de Aarons (1991) e com os modelos de dínamo
    pertubado (de acordo com Bonelli, 2008) e de penetração over-shielding, defendido por Kelley et
    al. (1979) e Abdu (2011) [4]. Além dessas constatações, foram notados diferentes aspectos
    morfológicos em tais perturbações no sinal de GPS de acordo com atividades magnéticas
    precedentes. Também foi constatada uma relação moderada entre a taxa de variação do Dst (de
    horário específico) e o S4 médio do sinal noturno, por meio de uma função polinomial. Tal
    constatação, portanto, corroborando com Ilma et al. (2012) [17], é uma importante evidência de
    que as cintilações de GPS não são diretamente controladas por indução magnética de
    tempestades. Ao concluir este trabalho, essa relação também se mostrou como um meio de
    previsão parcial de cintilações.


  • Mostrar Abstract
  • Criado no início da década de setenta, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) chega aos
    meados da segunda década do século 21 com sua popularização através de softwares que podem
    ser facilmente utilizados em aparelhos celulares e em painéis de automóveis. Além disso, a
    navegação aérea brasileira utiliza tal sistema de satélites como um de seus meios de orientação.
    Tais fatos tornam os problemas relacionados ao uso de serviços de localização por GPS em
    assuntos de interesse social. Dentre esses problemas estão as cintilações, que são súbitas
    mudanças na amplitude e/ou fase da onda eletromagnética que ocorrem quando esta atravessa
    regiões de irregularidades na densidade eletrônica da ionosfera, camada atmosférica situada entre
    50 Km e 2000 Km de altitude. Entre as causas da formação de tais irregularidades, conhecidas
    como bolhas de plasma, há o acentuado crescimento do campo elétrico zonal durante as últimas
    horas da tarde devido ao efeito dínamo na camada F e à diminuição da condutividade elétrica na
    camada E, criando, assim, o pico de pré-reversão com intenso aumento da deriva vertical do
    plasma ionosférico antes da sua inversão, quando a ionosfera desce, após o pôr do Sol,
    produzindo uma instabilidade, segundo o modelo de Rayleigh-Taylor. No Brasil, a ocorrência
    desse processo é mais intensa entre os meses de Setembro e Abril, de modo que as cintilações
    são mais frequentes nesse período. Estudos tem relacionado o comportamento desse fenômeno
    eletromagnético na região brasileira com tempestades geomagnéticas por meio de modelos de
    campos elétricos perturbados nas proximidades do equador magnético. Este trabalho, então,
    visando identificar a relação entre cintilações de GPS em Natal-RN (Brasil) e perturbações
    geomagnéticas de quaisquer intensidades e variações, fez analises do comportamento ionosférico
    e das variações do índice Dst (Disturbance storm time) concernente a épocas distintas do ciclo
    solar do período entre os anos de 2000 e 2014. Parte dos dados desta pesquisa se originou no
    observatório da UFRN, a partir de uma placa GEC Plessey ligada a uma antena ANP –C 114
    3
    modificada pelo grupo Cornell University’s Space Plasma Physics de modo a operar o ScintMon,
    um programa de monitoramento de GPS. Neste estudo, portanto, foram constatados vários casos
    de cintilações inibidas após a fase principal de tempestades magnéticas, fato que, juntamente com
    outros, corroboraram com a categorização de Aarons (1991) e com os modelos de dínamo
    pertubado (de acordo com Bonelli, 2008) e de penetração over-shielding, defendido por Kelley et
    al. (1979) e Abdu (2011) [4]. Além dessas constatações, foram notados diferentes aspectos
    morfológicos em tais perturbações no sinal de GPS de acordo com atividades magnéticas
    precedentes. Também foi constatada uma relação moderada entre a taxa de variação do Dst (de
    horário específico) e o S4 médio do sinal noturno, por meio de uma função polinomial. Tal
    constatação, portanto, corroborando com Ilma et al. (2012) [17], é uma importante evidência de
    que as cintilações de GPS não são diretamente controladas por indução magnética de
    tempestades. Ao concluir este trabalho, essa relação também se mostrou como um meio de
    previsão parcial de cintilações.

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  • LIDIA GABRIELA RODRIGUES DE SOUZA
  • Estudo da variabilidade da precipitação das capitais do Nordeste do Brasil por meio de Transformada Wavelet.

  • Orientador : JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • JOAO MEDEIROS DE ARAUJO
  • Data: 17/08/2015

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  • O estudo sobre o clima vem crescendo constantemente no decorrer dos últimos anos e a precipitação é uma das variáveis em destaque para essa finalidade. Neste estudo levando em consideração as dimensões territoriais e as distinções físico-climáticas existentes entre os estados do Nordeste Brasileiro (NEB), objetiva-se estudar as oscilações da precipitação no NEB, no período de 1961 a 2010, tendo como referência as médias mensais das capitais da região. Para tanto, inicialmente foi feita a descrição dos principais sistemas meteorológicos geradores de chuva na região e em seguida a análise dos dados com o auxílio da estatística descritiva, assim como a divisão dos nove estados em três grupos homogêneos com o auxilio de cluster, por meio de K-Means e a Análise dos Componentes Principais, para assim poder observar as séries temporais. Partindo dessas questões, fez-se uso da Transformada Wavelet (TW), a qual se apresenta como ferramenta eficaz na obtenção da variabilidade periódica num dado recorte temporal dos elementos meteorológicos, visando detectar alterações no padrão da precipitação. Os resultados são apresentados a partir das TW, a fim de visualizar as oscilações. Tais resultados possuem importância nos estudos climáticos, pois são obtidos por meio de um método que se utiliza de representações de tempo e frequência de forma simultânea e precisa, permitindo a análise de qualquer serie temporal. 


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  • O estudo sobre o clima vem crescendo constantemente no decorrer dos últimos anos e a precipitação é uma das variáveis em destaque para essa finalidade. Neste estudo levando em consideração as dimensões territoriais e as distinções físico-climáticas existentes entre os estados do Nordeste Brasileiro (NEB), objetiva-se estudar as oscilações da precipitação no NEB, no período de 1961 a 2010, tendo como referência as médias mensais das capitais da região. Para tanto, inicialmente foi feita a descrição dos principais sistemas meteorológicos geradores de chuva na região e em seguida a análise dos dados com o auxílio da estatística descritiva, assim como a divisão dos nove estados em três grupos homogêneos com o auxilio de cluster, por meio de K-Means e a Análise dos Componentes Principais, para assim poder observar as séries temporais. Partindo dessas questões, fez-se uso da Transformada Wavelet (TW), a qual se apresenta como ferramenta eficaz na obtenção da variabilidade periódica num dado recorte temporal dos elementos meteorológicos, visando detectar alterações no padrão da precipitação. Os resultados são apresentados a partir das TW, a fim de visualizar as oscilações. Tais resultados possuem importância nos estudos climáticos, pois são obtidos por meio de um método que se utiliza de representações de tempo e frequência de forma simultânea e precisa, permitindo a análise de qualquer serie temporal. 

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  • CLEITON CRUZ SERAFIM
  • ESTUDO DA VARIABILIDADE DA VELOCIDADE DE DERIVA VERTICAL DO PLASMA IONOSFÉRICO SOBRE A REGIÃO DE NATAL/RN, FORTALEZA/CE E CACHOEIRA PAULISTA/SP  NOS PERÍODOS DE TEMPESTADES MAGNÉTICAS PARA O MÁXIMO SOLAR 2000.

  • Orientador : GILVAN LUIZ BORBA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO GUALBERTO DE CERQUEIRA JÚNIOR
  • DAVID MENDES
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • Data: 18/08/2015

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  • Neste trabalho, estão sendo apresentados os resultados da investigação sobre a variação da velocidade do pico de pré-reversão de deriva vertical do plasma ionosférico que comumente ocorre nos períodos próximos ao pôr-do-sol (entre 21UT – 22UT) para os municípios de Natal/RN (33.7º O, 5.6º S), Fortaleza/CE (38.45º O, 3.9º S) e Cachoeira Paulista/SP (45.0ºO, 22.7º S). Os dados (ionogramas) de altura virtual () em função da frequência emitida para a região Fda ionosfera foram obtidos junto ao Centro de Lançamento da Barreira do Inferno – CLBI, localizado em Natal, ainda se obteve dados junto às cidades de Fortaleza e cachoeira Paulista. Esses dados foram coletados por meio da ionossonda tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) para as cidades de Natal e Fortaleza, e pela digissonda DPS para a cidade de Cachoeira Paulista.  Foram considerados apenas os dados de 2000, ano de solar máximo, para os meses com tempestades magnéticas e para períodos calmos. Para identificação dos períodos com tempestades magnéticas e períodos calmos utilizou-se o índice Dst (Disturbance Storm Time) que pode ser obtido a partir do seguinte endereço: http://lasp.colorado.edu/space_weather/dsttemerin/archive/dst_years.html, bem como também se utilizou o índice Kp. A partir dos dados foi possível reduzir os parâmetros ionosféricos desejados para as alturas virtuais de 5 e 6MHz utilizando o programa ionocadi para as cidades de Natal e Fortaleza, e para Cachoeira Paulista utilizou-se do software SAO-Explorer para obter as alturas reais. Com os dados de alturas virtuais () e reais reduzidos para as respectivas frequências anteriormente citadas, o passo seguinte foi o cálculo do , que se deu por meio da média entre as velocidades para as frequências de 5 e 6MHz para as respectivas cidades estudadas nesse trabalho. Com resultados para a velocidade de deriva vertical da região F ionosférica pode-se verificar as influências das tempestades magnéticas nos resultados, como exemplo, podemos citar a penetração de campos elétricos, bem como também campos elétricos do dínamo perturbado.

     


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  • Neste trabalho, estão sendo apresentados os resultados da investigação sobre a variação da velocidade do pico de pré-reversão de deriva vertical do plasma ionosférico que comumente ocorre nos períodos próximos ao pôr-do-sol (entre 21UT – 22UT) para os municípios de Natal/RN (33.7º O, 5.6º S), Fortaleza/CE (38.45º O, 3.9º S) e Cachoeira Paulista/SP (45.0ºO, 22.7º S). Os dados (ionogramas) de altura virtual () em função da frequência emitida para a região Fda ionosfera foram obtidos junto ao Centro de Lançamento da Barreira do Inferno – CLBI, localizado em Natal, ainda se obteve dados junto às cidades de Fortaleza e cachoeira Paulista. Esses dados foram coletados por meio da ionossonda tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) para as cidades de Natal e Fortaleza, e pela digissonda DPS para a cidade de Cachoeira Paulista.  Foram considerados apenas os dados de 2000, ano de solar máximo, para os meses com tempestades magnéticas e para períodos calmos. Para identificação dos períodos com tempestades magnéticas e períodos calmos utilizou-se o índice Dst (Disturbance Storm Time) que pode ser obtido a partir do seguinte endereço: http://lasp.colorado.edu/space_weather/dsttemerin/archive/dst_years.html, bem como também se utilizou o índice Kp. A partir dos dados foi possível reduzir os parâmetros ionosféricos desejados para as alturas virtuais de 5 e 6MHz utilizando o programa ionocadi para as cidades de Natal e Fortaleza, e para Cachoeira Paulista utilizou-se do software SAO-Explorer para obter as alturas reais. Com os dados de alturas virtuais () e reais reduzidos para as respectivas frequências anteriormente citadas, o passo seguinte foi o cálculo do , que se deu por meio da média entre as velocidades para as frequências de 5 e 6MHz para as respectivas cidades estudadas nesse trabalho. Com resultados para a velocidade de deriva vertical da região F ionosférica pode-se verificar as influências das tempestades magnéticas nos resultados, como exemplo, podemos citar a penetração de campos elétricos, bem como também campos elétricos do dínamo perturbado.

     

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  • LAYARA CAMPELO DOS REIS
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    AGRONEGÓCIO E VARIABILIDADE CLIMÁTICA: UM ESTUDO CLIMATOLÓGICO E SUA INFLUÊNCIA SOBRE A PRODUTIVIDADE DA SOJA NO MUNICÍPIO DE BOM JESUS (PI)

     

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • DANIELLE BARROS FERREIRA
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • LARA DE MELO BARBOSA ANDRADE
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 13/11/2015

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  • Nos últimos anos o município de Bom Jesus (PI) passou a figurar como uma região de grande potencial para produção de soja (Glycine max (L.) Merrill) em larga escala. Esta cultura agrícola ganha espaço nos cerrados bonjesuenses apresentando, no decorrer dos anos, crescimento exponencial de áreas cultivadas. Entretanto, a produtividade não acompanha esse mesmo ritmo de crescimento, passando por períodos de oscilações, ainda que exista disponível um grande suporte de tecnologias, materiais genéticos de maior potencial produtivo, uso de técnicas de manejo e correção do solo e da crescente qualificação dos produtores rurais. Portanto, no presente estudo, considerou-se que as condições climáticas exercem uma ação limitante às máximas produtividades de soja neste município. Diante desse contexto, a pesquisa visa analisar possíveis tendências em variáveis meteorológicas que possam influenciar na produtividade da soja no município de Bom Jesus. Para tanto utilizaram-se diferentes conjuntos de dados meteorológicos: i) dados diários de dois períodos (1984-2014) e (1974-2014), ambos obtidos a partir do banco de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET); ii) Normais Climatológicas do Brasil de 1961-1990 do INMET; iii) dados de produção agrícola municipal da cultura da soja dos anos/safras de 1997/1998 a 2012/2013 obtidos no banco de dados de Produção Agrícola Municipal (PAM) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Nas análises foram realizados cálculos para o cômputo das Normais Climatológicas (1984-2014) e aplicações estatísticas. Dentre os métodos estatísticos foram realizados: i) o teste de Wilcoxon – pareado para avaliar as diferenças entre as climatologias dos períodos de 1961-90 e 1984-14; ii) o teste de tendência (Mann-Kendall), no intuito de analisar a tendência de variação dos dados agrometeorológicos (precipitação, temperatura máxima, temperatura mínima e amplitude diurna da temperatura – DTR); iii) análise multivariada (análise de Cluster) pelo método de Ward e o teste de correlação de Spearman (rs), para identificar a relação entre os dados agrometeorológicos e dados de variabilidade anual da produtividade da soja. Para a aplicação dos testes o estudo adotou nível de significância estatística de 5%. Os resultados apresentados indicam que a sazonalidade da climatologia de 1984-2014 apresentou mudanças com relação à climatologia passada em todas as variáveis analisadas, exceto na insolação e na precipitação. Quanto à variabilidade dos elementos agrometeorológicos, observaram-se tendência negativa significativa para a precipitação no mês de outubro e positiva significativa no mês de dezembro, as quais constatam alterações nos padrões do clima local, demonstrado pelo atraso da retomada do período chuvoso, que poderá ser considerado na condução de medidas de planejamento para a definição da época de semeadura do cultivo da soja. Foi possível identificar também tendências positivas com significâncias estatísticas, na temperatura máxima, para todos os meses que fazem parte do ciclo da soja (novembro - abril), que por sua vez tenderá a provocar efeitos adversos sobre a fisiologia da cultura, e consequentemente impactos no rendimento final. Notou-se uma correlação positiva significativa entre a produtividade de soja e a precipitação no mês de março, apontando que períodos de estiagens neste mês são prejudiciais para o desenvolvimento da cultura da soja. Quanto à correlação entre as variáveis (temperatura máxima, mínima e DTR) e a variabilidade anual da produtividade da soja, o resultado do teste não mostrou correlação com significância estatística para o período analisado, visto que considerando a faixa recomendada para o desenvolvimento do cultivo, estas variáveis climáticas não são fatores limitantes na produtividade final da soja no município de Bom Jesus (PI). Assim, espera-se que este estudo possa contribuir para a proposição de medidas estratégias de planejamento, que levam em conta o papel da variabilidade climática sobre a produtividade final da cultura da soja.


     


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  • Nos últimos anos o município de Bom Jesus (PI) passou a figurar como uma região de grande potencial para produção de soja (Glycine max (L.) Merrill) em larga escala. Esta cultura agrícola ganha espaço nos cerrados bonjesuenses apresentando, no decorrer dos anos, crescimento exponencial de áreas cultivadas. Entretanto, a produtividade não acompanha esse mesmo ritmo de crescimento, passando por períodos de oscilações, ainda que exista disponível um grande suporte de tecnologias, materiais genéticos de maior potencial produtivo, uso de técnicas de manejo e correção do solo e da crescente qualificação dos produtores rurais. Portanto, no presente estudo, considerou-se que as condições climáticas exercem uma ação limitante às máximas produtividades de soja neste município. Diante desse contexto, a pesquisa visa analisar possíveis tendências em variáveis meteorológicas que possam influenciar na produtividade da soja no município de Bom Jesus. Para tanto utilizaram-se diferentes conjuntos de dados meteorológicos: i) dados diários de dois períodos (1984-2014) e (1974-2014), ambos obtidos a partir do banco de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET); ii) Normais Climatológicas do Brasil de 1961-1990 do INMET; iii) dados de produção agrícola municipal da cultura da soja dos anos/safras de 1997/1998 a 2012/2013 obtidos no banco de dados de Produção Agrícola Municipal (PAM) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Nas análises foram realizados cálculos para o cômputo das Normais Climatológicas (1984-2014) e aplicações estatísticas. Dentre os métodos estatísticos foram realizados: i) o teste de Wilcoxon – pareado para avaliar as diferenças entre as climatologias dos períodos de 1961-90 e 1984-14; ii) o teste de tendência (Mann-Kendall), no intuito de analisar a tendência de variação dos dados agrometeorológicos (precipitação, temperatura máxima, temperatura mínima e amplitude diurna da temperatura – DTR); iii) análise multivariada (análise de Cluster) pelo método de Ward e o teste de correlação de Spearman (rs), para identificar a relação entre os dados agrometeorológicos e dados de variabilidade anual da produtividade da soja. Para a aplicação dos testes o estudo adotou nível de significância estatística de 5%. Os resultados apresentados indicam que a sazonalidade da climatologia de 1984-2014 apresentou mudanças com relação à climatologia passada em todas as variáveis analisadas, exceto na insolação e na precipitação. Quanto à variabilidade dos elementos agrometeorológicos, observaram-se tendência negativa significativa para a precipitação no mês de outubro e positiva significativa no mês de dezembro, as quais constatam alterações nos padrões do clima local, demonstrado pelo atraso da retomada do período chuvoso, que poderá ser considerado na condução de medidas de planejamento para a definição da época de semeadura do cultivo da soja. Foi possível identificar também tendências positivas com significâncias estatísticas, na temperatura máxima, para todos os meses que fazem parte do ciclo da soja (novembro - abril), que por sua vez tenderá a provocar efeitos adversos sobre a fisiologia da cultura, e consequentemente impactos no rendimento final. Notou-se uma correlação positiva significativa entre a produtividade de soja e a precipitação no mês de março, apontando que períodos de estiagens neste mês são prejudiciais para o desenvolvimento da cultura da soja. Quanto à correlação entre as variáveis (temperatura máxima, mínima e DTR) e a variabilidade anual da produtividade da soja, o resultado do teste não mostrou correlação com significância estatística para o período analisado, visto que considerando a faixa recomendada para o desenvolvimento do cultivo, estas variáveis climáticas não são fatores limitantes na produtividade final da soja no município de Bom Jesus (PI). Assim, espera-se que este estudo possa contribuir para a proposição de medidas estratégias de planejamento, que levam em conta o papel da variabilidade climática sobre a produtividade final da cultura da soja.


     

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  • MAURÍCIO LIMA DE ALCÂNTARA
  •  

    UM ESTUDO SOBRE A INFLUÊNCIA DO CICLO SOLAR NOS FATORES CLIMATOLÓGICOS DE NATAL - RN

  • Orientador : GILVAN LUIZ BORBA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • MARIO PEREIRA DA SILVA
  • NEDNALDO DANTAS DOS SANTOS
  • DAVID MENDES
  • Data: 27/11/2015

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  • Resumo


                 Compreender mudanças climáticas é um assunto de extrema importância e tem estimulado inúmeras pesquisas. Grande parte do aumento observado na temperatura da superfície global sobre os últimos anos ocorreu antes de 1940 e depois de 1980. As principais causas relacionadas são a variabilidade solar, mudanças na atmosfera, conteúdo de gás de efeito estufa ou enxofre devido à ação natural ou antrópica, ou variabilidade interna do sistema oceano-atmosfera. O magnetismo e as tempestades magnéticas têm sido raramente citados, e as evidências para conexões entre clima e estes eventos têm recebido pouca atenção. Relatos indicam que pode exister uma correlação entre mudanças na amplitude das variações geomagnéticas de origem externa, radiação solar e da temperatura global. Estes parecem se correlacionar com eventos climáticos significativos na região do Atlântico Norte. O mecanismo proposto envolve as variações da geometria do campo, o que resulta num aumento de raios cósmicos a nucleação induzida de nuvens. Aquisição de dados sobre eventos pouco elucidados são necessários para investigar mais indicações de que os campos magnéticos do Sol e da Terra podem ter influência significativa sobre a mudança climática em determinadas escalas de tempo. As correlações da atividade solar com o clima foram investigadas em regiões de baixas latitudes da América do Sul. Em algumas regiões da Terra, os ciclos de 11 e 22 anos correlacionam, por exemplo, com a variação dos níveis de chuvas. O mecanismo responsável por esta correlação ainda não é conhecido.

     


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  • Resumo


                 Compreender mudanças climáticas é um assunto de extrema importância e tem estimulado inúmeras pesquisas. Grande parte do aumento observado na temperatura da superfície global sobre os últimos anos ocorreu antes de 1940 e depois de 1980. As principais causas relacionadas são a variabilidade solar, mudanças na atmosfera, conteúdo de gás de efeito estufa ou enxofre devido à ação natural ou antrópica, ou variabilidade interna do sistema oceano-atmosfera. O magnetismo e as tempestades magnéticas têm sido raramente citados, e as evidências para conexões entre clima e estes eventos têm recebido pouca atenção. Relatos indicam que pode exister uma correlação entre mudanças na amplitude das variações geomagnéticas de origem externa, radiação solar e da temperatura global. Estes parecem se correlacionar com eventos climáticos significativos na região do Atlântico Norte. O mecanismo proposto envolve as variações da geometria do campo, o que resulta num aumento de raios cósmicos a nucleação induzida de nuvens. Aquisição de dados sobre eventos pouco elucidados são necessários para investigar mais indicações de que os campos magnéticos do Sol e da Terra podem ter influência significativa sobre a mudança climática em determinadas escalas de tempo. As correlações da atividade solar com o clima foram investigadas em regiões de baixas latitudes da América do Sul. Em algumas regiões da Terra, os ciclos de 11 e 22 anos correlacionam, por exemplo, com a variação dos níveis de chuvas. O mecanismo responsável por esta correlação ainda não é conhecido.

     

Teses
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  • NAURINETE DE JESUS DA COSTA BARRETO
  • Estudo da Variabilidade Intrassazonal do Brasil Tropical no cenário de Mudanças Climáticas.

  • Orientador : DAVID MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • JOSÉ MARIA BRABO ALVES
  • EVERALDO BARREIROS DE SOUZA
  • DAVID MENDES
  • Data: 06/02/2015

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  • A variabilidade intrassazonal é uma importante componente do sistema climático da Terra, apresenta interação com diversos fenômenos meteorológicos, sendo um elo entre os sistemas de tempo e clima, tornando-se uma ferramenta essencial para previsão e projeção do clima. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o comportamento intrassazonal da precipitação sobre o Brasil Tropical e possíveis alterações ocasionadas nos cenários de simulação climática: “Historical” que representa o clima atual (1979 -2005) e “RCP8.5” representando as projeções de mudanças climáticas com o aumento da forçante radioativa da atmosférica em 8,5 W/m² para o período de 2070 até 2100. Entre os resultados obtidos estão: na primeira etapa à elaboração de um índice multivariado intrassazonal para o Brasil Tropical, por meio da aplicação da análise de máxima covariância, associada à projeção dos modos dominantes em eixos ortogonais. Desta forma é possível caracterizar os padrões resultantes em oitos fases, cujas composições representam a evolução da intrassazonalidade sobre a região de estudo. Na segunda Etapa foi realizada uma avaliação da sensibilidade dos modelos do “Coupled Model Intercomparison Project Phase 5”(CMIP5) à variabilidade semanal de precipitação durante os meses de verão e outono austal, dos dezesseis modelos avaliados, observou-se que apenas seis foram capazes de representar de forma significativa o padrão de precipitação, e dentre estes o modelo MRI-CGCM3 foi o que obteve o melhor resultado. A terceira e ultima etapa consistiu na aplicação da metodologia empregada na etapa 1 no modelo que melhor representou o padrão de precipitação, encontrado na Etapa 2, ou seja no MRI-CGCM3, num contexto geral notou-se que este modelo é capaz de representar bem o padrão de variabilidade espacial e ciclo evolutivo, entretanto do ponto de vista regional, ainda há necessidade de melhorias na representatividade dos sistemas.


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  • A variabilidade intrassazonal é uma importante componente do sistema climático da Terra, apresenta interação com diversos fenômenos meteorológicos, sendo um elo entre os sistemas de tempo e clima, tornando-se uma ferramenta essencial para previsão e projeção do clima. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o comportamento intrassazonal da precipitação sobre o Brasil Tropical e possíveis alterações ocasionadas nos cenários de simulação climática: “Historical” que representa o clima atual (1979 -2005) e “RCP8.5” representando as projeções de mudanças climáticas com o aumento da forçante radioativa da atmosférica em 8,5 W/m² para o período de 2070 até 2100. Entre os resultados obtidos estão: na primeira etapa à elaboração de um índice multivariado intrassazonal para o Brasil Tropical, por meio da aplicação da análise de máxima covariância, associada à projeção dos modos dominantes em eixos ortogonais. Desta forma é possível caracterizar os padrões resultantes em oitos fases, cujas composições representam a evolução da intrassazonalidade sobre a região de estudo. Na segunda Etapa foi realizada uma avaliação da sensibilidade dos modelos do “Coupled Model Intercomparison Project Phase 5”(CMIP5) à variabilidade semanal de precipitação durante os meses de verão e outono austal, dos dezesseis modelos avaliados, observou-se que apenas seis foram capazes de representar de forma significativa o padrão de precipitação, e dentre estes o modelo MRI-CGCM3 foi o que obteve o melhor resultado. A terceira e ultima etapa consistiu na aplicação da metodologia empregada na etapa 1 no modelo que melhor representou o padrão de precipitação, encontrado na Etapa 2, ou seja no MRI-CGCM3, num contexto geral notou-se que este modelo é capaz de representar bem o padrão de variabilidade espacial e ciclo evolutivo, entretanto do ponto de vista regional, ainda há necessidade de melhorias na representatividade dos sistemas.

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  • ELIANE BARBOSA SANTOS
  • MODELAGEM ESTATÍSTICA E ATRIBUIÇÕES DOS EVENTOS DE PRECIPITAÇÃO EXTREMA NA AMAZÔNIA BRASILEIRA.


  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • KELLEN CARLA LIMA
  • CAIO AUGUSTO DOS SANTOS COELHO
  • MARIA ASSUNÇÃO FAUS DA SILVA DIAS
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • FRANCISCO ALEXANDRE DA COSTA
  • Data: 24/02/2015

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  • Os Eventos de Precipitação Intensa (EPI) vêm causando grandes prejuízos sociais e econômicos às regiões atingidas. Na Amazônia, esses eventos podem acarretar consequências negativas principalmente aos núcleos de ocupação populacional nas margens dos seus inúmeros rios, pois quando há elevação do nível dos rios, em geral, têm-se inundações e enchentes. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar os EPI, com aplicação da Teoria dos Valores Extremos (TVE), para estimar o período de retorno desses eventos e identificar as regiões da Amazônia Brasileira com ocorrências mais graves. Para tanto, foram utilizados os dados diários de precipitação da rede hidrometeorológica gerenciada pela Agência Nacional de Água e do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa do Instituto Nacional de Meteorologia, para o período de 1983 a 2012. Primeiramente, regiões homogêneas de precipitação foram determinadas, através da análise de agrupamento, utilizando o método hierárquico aglomerativo de Ward. Em seguida, séries sintéticas para representar as regiões homogêneas foram criadas e aplicadas na TVE, através da Distribuição Generalizada de Valores Extremos (Generalized Extreme Value - GEV) e da Distribuição Generalizada de Pareto (Generalized Pareto Distribution - GPD). A qualidade do ajuste dessas distribuições foi avaliada pela aplicação do teste de Kolmogorov-Smirnov, que compara as distribuições empíricas acumuladas com as teóricas. E, por último a técnica de composição foi utilizada, para caracterizar os padrões atmosféricos dominantes na ocorrência dos EPI. Os resultados sugerem que a Amazônia Brasileira possui seis regiões pluviometricamente homogêneas. Espera-se que as ocorrências mais graves dos EPI ocorram nas sub-regiões do sul e litoral da Amazônia. Os eventos mais intensos são esperados durante o período chuvoso ou de transição, com total diário de 146.1, 143.1 e 109.4 mm (GEV) e 201.6, 209.5 e 152.4 mm (GPD), ao menos uma vez ao ano, no sul, litoral e noroeste da Amazônia Brasileira, respectivamente. Na análise sinótica, no sul da Amazônia, os campos de composição mostraram uma configuração favorável a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul. No litoral, os eventos de precipitação intensa devem estar associados com sistemas de meso escalas, como as Linhas de Instabilidade. E, no noroeste, são aparentemente associados à Zona de Convergência Intertropical e/ou à convecção local.


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  • Os Eventos de Precipitação Intensa (EPI) vêm causando grandes prejuízos sociais e econômicos às regiões atingidas. Na Amazônia, esses eventos podem acarretar consequências negativas principalmente aos núcleos de ocupação populacional nas margens dos seus inúmeros rios, pois quando há elevação do nível dos rios, em geral, têm-se inundações e enchentes. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar os EPI, com aplicação da Teoria dos Valores Extremos (TVE), para estimar o período de retorno desses eventos e identificar as regiões da Amazônia Brasileira com ocorrências mais graves. Para tanto, foram utilizados os dados diários de precipitação da rede hidrometeorológica gerenciada pela Agência Nacional de Água e do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa do Instituto Nacional de Meteorologia, para o período de 1983 a 2012. Primeiramente, regiões homogêneas de precipitação foram determinadas, através da análise de agrupamento, utilizando o método hierárquico aglomerativo de Ward. Em seguida, séries sintéticas para representar as regiões homogêneas foram criadas e aplicadas na TVE, através da Distribuição Generalizada de Valores Extremos (Generalized Extreme Value - GEV) e da Distribuição Generalizada de Pareto (Generalized Pareto Distribution - GPD). A qualidade do ajuste dessas distribuições foi avaliada pela aplicação do teste de Kolmogorov-Smirnov, que compara as distribuições empíricas acumuladas com as teóricas. E, por último a técnica de composição foi utilizada, para caracterizar os padrões atmosféricos dominantes na ocorrência dos EPI. Os resultados sugerem que a Amazônia Brasileira possui seis regiões pluviometricamente homogêneas. Espera-se que as ocorrências mais graves dos EPI ocorram nas sub-regiões do sul e litoral da Amazônia. Os eventos mais intensos são esperados durante o período chuvoso ou de transição, com total diário de 146.1, 143.1 e 109.4 mm (GEV) e 201.6, 209.5 e 152.4 mm (GPD), ao menos uma vez ao ano, no sul, litoral e noroeste da Amazônia Brasileira, respectivamente. Na análise sinótica, no sul da Amazônia, os campos de composição mostraram uma configuração favorável a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul. No litoral, os eventos de precipitação intensa devem estar associados com sistemas de meso escalas, como as Linhas de Instabilidade. E, no noroeste, são aparentemente associados à Zona de Convergência Intertropical e/ou à convecção local.

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  • ANA CARLA DOS SANTOS GOMES
  • TRÊS ALTERNATIVAS ESTOCÁSTICAS PARA MODELAR MORBIMORTALIDADE POR DOENÇAS RESPIRATÓRIAS E CARDIOVASCULARES VIA VARIÁVEIS ATMOSFÉRICAS

  • Orientador : MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • ADRIANA GIODA
  • IDEMAURO ANTONIO RODRIGUES DE LARA
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 06/03/2015

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  • O clima e a poluição do ar, dentre outros, são fatores responsáveis pelo aumento da vulnerabilidade da saúde das populações residentes nos grandes centros urbanos. Alterações climáticas combinadas a altas concentrações de poluentes atmosféricos estão associadas a doenças respiratórias e cardiovasculares. Neste sentido, o objetivo principal da pesquisa é modelar de diferentes formas a relação clima e saúde, especificamente para a população de crianças e idosos residentes em São Paulo. Para tanto, foram utilizados dados de variáveis meteorológicas, poluentes atmosféricos, internações e óbitos por doenças respiratórias e cardiovasculares no período de 10 anos (2000 a 2010). Por intermédio da modelagem via equações de estimação generalizadas, captou-se o risco relativo. Com a regressão dinâmica, foi possível prever o número de óbitos por meio das variáveis atmosféricas e o modelo beta-binomial-poisson foi capaz de estimar o número de óbitos e simular cenários. Os resultados mostraram que o risco das internações por asma aumenta aproximadamente duas vezes para crianças expostas às concentrações do material particulado do que crianças que não são expostas. O risco de morte por infarto agudo do miocárdio de idosos aumenta em 3%, 6%, 4% e 9% devido ao CO, SO2, O3 e PM10, respectivamente. Com relação à modelagem via regressão dinâmica, os resultados mostraram que os óbitos por doenças respiratórias podem ser previstos de forma consistente. Já o modelo beta-binomial-poisson conseguiu retratar o número médio de óbitos por insuficiência cardíaca, na região de Santo Amaro o número observado foi de 2.462 e o simulado de 2.508, na região da Sé o observado foi de 4.308 e o simulado de 4.426, o que possibilitou a geração de cenários que possam servir como parâmetro para a análise destinada à tomada de decisão. A partir dos resultados obtidos, é possível contribuir com metodologias que possam auxiliar a compreensão da relação clima e saúde fornecendo subsídios aos gestores no planejamento de políticas de saúde pública e ambiental.


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  • O clima e a poluição do ar, dentre outros, são fatores responsáveis pelo aumento da vulnerabilidade da saúde das populações residentes nos grandes centros urbanos. Alterações climáticas combinadas a altas concentrações de poluentes atmosféricos estão associadas a doenças respiratórias e cardiovasculares. Neste sentido, o objetivo principal da pesquisa é modelar de diferentes formas a relação clima e saúde, especificamente para a população de crianças e idosos residentes em São Paulo. Para tanto, foram utilizados dados de variáveis meteorológicas, poluentes atmosféricos, internações e óbitos por doenças respiratórias e cardiovasculares no período de 10 anos (2000 a 2010). Por intermédio da modelagem via equações de estimação generalizadas, captou-se o risco relativo. Com a regressão dinâmica, foi possível prever o número de óbitos por meio das variáveis atmosféricas e o modelo beta-binomial-poisson foi capaz de estimar o número de óbitos e simular cenários. Os resultados mostraram que o risco das internações por asma aumenta aproximadamente duas vezes para crianças expostas às concentrações do material particulado do que crianças que não são expostas. O risco de morte por infarto agudo do miocárdio de idosos aumenta em 3%, 6%, 4% e 9% devido ao CO, SO2, O3 e PM10, respectivamente. Com relação à modelagem via regressão dinâmica, os resultados mostraram que os óbitos por doenças respiratórias podem ser previstos de forma consistente. Já o modelo beta-binomial-poisson conseguiu retratar o número médio de óbitos por insuficiência cardíaca, na região de Santo Amaro o número observado foi de 2.462 e o simulado de 2.508, na região da Sé o observado foi de 4.308 e o simulado de 4.426, o que possibilitou a geração de cenários que possam servir como parâmetro para a análise destinada à tomada de decisão. A partir dos resultados obtidos, é possível contribuir com metodologias que possam auxiliar a compreensão da relação clima e saúde fornecendo subsídios aos gestores no planejamento de políticas de saúde pública e ambiental.

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  • JOSÉ UELITON PINHEIRO
  • VÓRTICES CICLÔNICOS DE AR SUPERIOR SOBRE O NORDESTE DO BRASIL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: ANÁLISE PARA O CLIMA ATUAL E CENÁRIOS FUTUROS

  • Orientador : ROSANE RODRIGUES CHAVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANE RODRIGUES CHAVES
  • WERÔNICA MEIRA DE SOUZA
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • DAVID MENDES
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • JOSÉ MARIA BRABO ALVES
  • Data: 18/03/2015

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  • Neste trabalho foi estudado a saída de modelos de mudanças climáticas do IPCC/AR5/CMIP5 que melhor expressam a atuação dos Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCANs) no Nordeste Brasileiro (NEB), no clima atual e cenários futuros, como também sua influência na precipitação. Para alcançar os objetivos propostos na Tese foram feitos quatro ESTUDOS EXPERIMENTAIS. O primeiro, denominado de Piloto, onde estudou-se 13 modelos de mudanças climáticas para avaliar e selecionar o modelo que melhor expressava a atuação dos VCANs no NEB. O segundo onde, uma vez selecionado o melhor modelo, o MIROC4h, avaliou a eficiência desse modelo comparando com dados de reanálise para um período de 31 anos (1975-2005). O terceiro onde foram analisados os cenários climáticos futuros do MIROC4h para o período de 21 anos (2015-2035). E o quarto onde foi analisado a contribuição dos VCANs na precipitação sobre o NEB através dos dados de reanálise do NCEP/NCAR/DOE. Foram utilizadas duas abordagens estatísticas comparativas nos Estudos Experimentais 1 e 2, a primeira utilizando o Número de Dias de Atuação de VCANs (N.D.A.VCANs) mensais e a segunda usando o comparativo da atuação de VCANs diário, com a utilização dos índices estatísticos: correlações de Pearson, Kendall e Spearman, Raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE), Raiz quadrada do erro quadrático médio normalizada (NRMSE), Nash-Sutcliffe (NSE), Kling-Gupta (KGE), Índice de Concordância de Willmott (d), Índice de Proporção Correta (PC), Índice de Sucesso Crítico (ISC), Probabilidade de Detecção (POD), Taxa de alarme Falso (TAF) e Taxa de Tendência (VIÉS). E nos Experimentos 3 e 4 foram calculados desvios e médias. Os resultados mostraram a viabilidade na representação dos VCANs nos modelos de mudanças climáticas do CMIP5, seja para o clima atual como nos cenários futuros. Com relação a contribuição dos VCANs para a precipitação do NEB estes apresentam percentuais que variam de 47,88% (LNE) a 49,89%(NNE) para o período de outubro a março. Sendo que Ceará (49,89%), Piauí (49,49%) e Maranhão (47,88%) são os Estados onde os VCANs induzem mais precipitação e Alagoas (41,93%) e Sergipe (38,03%) os Estados onde os VCANs induzem menos precipitação. A projeção de cenário futuro para os VCANs revelaram um desvio negativo 8,97% na ocorrência deste fenômeno no NEB e áreas adjacentes para o período de 2015 a 2035. O que poderá impactar em -4,08% a precipitação do NEB neste período.


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  • Neste trabalho foi estudado a saída de modelos de mudanças climáticas do IPCC/AR5/CMIP5 que melhor expressam a atuação dos Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCANs) no Nordeste Brasileiro (NEB), no clima atual e cenários futuros, como também sua influência na precipitação. Para alcançar os objetivos propostos na Tese foram feitos quatro ESTUDOS EXPERIMENTAIS. O primeiro, denominado de Piloto, onde estudou-se 13 modelos de mudanças climáticas para avaliar e selecionar o modelo que melhor expressava a atuação dos VCANs no NEB. O segundo onde, uma vez selecionado o melhor modelo, o MIROC4h, avaliou a eficiência desse modelo comparando com dados de reanálise para um período de 31 anos (1975-2005). O terceiro onde foram analisados os cenários climáticos futuros do MIROC4h para o período de 21 anos (2015-2035). E o quarto onde foi analisado a contribuição dos VCANs na precipitação sobre o NEB através dos dados de reanálise do NCEP/NCAR/DOE. Foram utilizadas duas abordagens estatísticas comparativas nos Estudos Experimentais 1 e 2, a primeira utilizando o Número de Dias de Atuação de VCANs (N.D.A.VCANs) mensais e a segunda usando o comparativo da atuação de VCANs diário, com a utilização dos índices estatísticos: correlações de Pearson, Kendall e Spearman, Raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE), Raiz quadrada do erro quadrático médio normalizada (NRMSE), Nash-Sutcliffe (NSE), Kling-Gupta (KGE), Índice de Concordância de Willmott (d), Índice de Proporção Correta (PC), Índice de Sucesso Crítico (ISC), Probabilidade de Detecção (POD), Taxa de alarme Falso (TAF) e Taxa de Tendência (VIÉS). E nos Experimentos 3 e 4 foram calculados desvios e médias. Os resultados mostraram a viabilidade na representação dos VCANs nos modelos de mudanças climáticas do CMIP5, seja para o clima atual como nos cenários futuros. Com relação a contribuição dos VCANs para a precipitação do NEB estes apresentam percentuais que variam de 47,88% (LNE) a 49,89%(NNE) para o período de outubro a março. Sendo que Ceará (49,89%), Piauí (49,49%) e Maranhão (47,88%) são os Estados onde os VCANs induzem mais precipitação e Alagoas (41,93%) e Sergipe (38,03%) os Estados onde os VCANs induzem menos precipitação. A projeção de cenário futuro para os VCANs revelaram um desvio negativo 8,97% na ocorrência deste fenômeno no NEB e áreas adjacentes para o período de 2015 a 2035. O que poderá impactar em -4,08% a precipitação do NEB neste período.

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  • FRANCISCO RAIMUNDO DA SILVA
  • Estudo do desenvolvimento da Camada Limite Convectiva no semiárido brasileiro

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • NEUSA MARIA PAES LEME
  • JOSÉ FIDELES FILHO
  • RÔMULO DA SILVEIRA PAZ
  • ARTHUR MATTOS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • Data: 02/06/2015

  • Mostrar Resumo
  • Objetivo desta tese foi estudar experimentalmente o comportamento termodinâmico da Camada
    Limite Convectiva (CLC) durante a estação seca e chuvosa em uma região de clima semiárido do
    nordeste brasileiro (NEB), com o uso de radiossondas nos dias 16, 17 e 18 de novembro de 2013
    (estação seca) e de 03 a 08 de abril de 2014 (estação chuvosa) no município de Apodi-RN e no
    2
    período chuvoso de 09 a 17 de abril de 2011 nos municípios de Mossoró-RN e Quixeramobim-
    CE. Foram lançados 15 balões (período seco) e 32 (chuvoso) em Apodi, 35 em Mossoró e 36 em
    Quixeramobim (chuvoso). Através das radiossondagens foram coletados dados do perfil de
    pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento.
    Para os dados de superfície em Apodi, utilizou-se uma estação meteorológica de superfície
    modelo Vantage Pro 2 da Davis Company (EUA). Como procedimento de análise aplicou-se o
    método dos perfis na determinação da altura da CLC e se analisou três informações de cada
    perfil: a média da camada, o valor na base e no topo. Aplicou-se o teste t-Student para avaliar a
    diferença estatística entre os dados por período e localidade. Em Apodi, a altura da CLC foi
    aproximadamente 850 m (estação seca) e 362 m (estação chuvosa), no início da manhã (05:00
    HL - Hora Local) e no final da tarde as 17:00 HL atingiu a altura máxima de 2500 m (seca) e
    1765 m (chuvosa), já a temperatura potencial mínima às 05:00 HL foi de 298 K (seco) e 297 K
    (chuvosa) atingindo a máxima de 306 K (seca) e 304 K (chuvosa) às 17:00 HL. Em Mossoró e
    Quixeramobim, a altura da CLC no período chuvoso, em média, atingiu 839,6 m e 965 m
    enquanto que a temperatura potencial atingiu 301 K com um razão de mistura de 15,5 (g/kg) e
    temperatura potencial de 302 K com uma razão de mistura 16,6 g/kg respectivamente em ambos
    os sítios. Para os dados de superfície coletados em Apodi foram calculados as médias, máximos e
    mínimos a cada 10 minutos durante 24 horas, também foi aplicado o teste t-Student, e se
    constatou que algumas variáveis meteorológicas apresentaram diferenças estatísticas
    significantes ao nível de 5%.


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  • Objetivo desta tese foi estudar experimentalmente o comportamento termodinâmico da Camada
    Limite Convectiva (CLC) durante a estação seca e chuvosa em uma região de clima semiárido do
    nordeste brasileiro (NEB), com o uso de radiossondas nos dias 16, 17 e 18 de novembro de 2013
    (estação seca) e de 03 a 08 de abril de 2014 (estação chuvosa) no município de Apodi-RN e no
    2
    período chuvoso de 09 a 17 de abril de 2011 nos municípios de Mossoró-RN e Quixeramobim-
    CE. Foram lançados 15 balões (período seco) e 32 (chuvoso) em Apodi, 35 em Mossoró e 36 em
    Quixeramobim (chuvoso). Através das radiossondagens foram coletados dados do perfil de
    pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento.
    Para os dados de superfície em Apodi, utilizou-se uma estação meteorológica de superfície
    modelo Vantage Pro 2 da Davis Company (EUA). Como procedimento de análise aplicou-se o
    método dos perfis na determinação da altura da CLC e se analisou três informações de cada
    perfil: a média da camada, o valor na base e no topo. Aplicou-se o teste t-Student para avaliar a
    diferença estatística entre os dados por período e localidade. Em Apodi, a altura da CLC foi
    aproximadamente 850 m (estação seca) e 362 m (estação chuvosa), no início da manhã (05:00
    HL - Hora Local) e no final da tarde as 17:00 HL atingiu a altura máxima de 2500 m (seca) e
    1765 m (chuvosa), já a temperatura potencial mínima às 05:00 HL foi de 298 K (seco) e 297 K
    (chuvosa) atingindo a máxima de 306 K (seca) e 304 K (chuvosa) às 17:00 HL. Em Mossoró e
    Quixeramobim, a altura da CLC no período chuvoso, em média, atingiu 839,6 m e 965 m
    enquanto que a temperatura potencial atingiu 301 K com um razão de mistura de 15,5 (g/kg) e
    temperatura potencial de 302 K com uma razão de mistura 16,6 g/kg respectivamente em ambos
    os sítios. Para os dados de superfície coletados em Apodi foram calculados as médias, máximos e
    mínimos a cada 10 minutos durante 24 horas, também foi aplicado o teste t-Student, e se
    constatou que algumas variáveis meteorológicas apresentaram diferenças estatísticas
    significantes ao nível de 5%.

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  • RÊNIO LEITE DE ANDRADE
  • Dinâmica do microclima e fluxo de calor sensível armazenado no dossel vegetativo da caatinga no semiárido do Brasil.

  • Orientador : FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS AURELIO FERREIRA DOS SANTOS
  • ARTHUR MATTOS
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • MÁRCIA REGINA FARIAS DA SILVA
  • Data: 03/06/2015

  • Mostrar Resumo
  • No presente trabalho, utilizaram-se dados do Experimento Cariri coletados em região de caatinga nativa no município de São João do Cariri estado da Paraíba nas coordenadas de 7º22'45,1"S e 36º31'47,2"W com altitude de 458 m. As medidas microclimáticas foram realizadas em duas épocas, nos período de 01 a 13 de janeiro de 2002 (Período Chuvoso) e 07 a 19 de setembro de 2002 (Período Seco). O estudo microclimático envolveu a medição das seguintes variáveis meteorológicas: precipitação; saldo de radiação; radiação solar global; temperatura do ar no dossel vegetativo e fora do dossel vegetativo; fluxo de calor no solo vegetado e não vegetado e umidade relativa do ar. Foram comparadas as médias durante o período experimental através da análise de variância e estatística descritiva. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização microclimática e comportamento do fluxo de calor sensível armazenado no dossel vegetativo. Os resultados referentes às variáveis estudadas durante o período experimental e submetidos à análise estatística revelaram efeitos significativos a 1% pelo teste F. O saldo de radiação médio foi superior durante o período seco quando comparado ao período chuvoso com média 163,20 Wm-2 e 44,26 Wm-2, respectivamente. No período noturno o saldo de radiação foi negativo enquanto que durante o dia foi positivo. A radiação solar global durante o período chuvoso foi menor do que no período seco com média de 208,27 Wm-2 e 265,49 Wm-2, respectivamente. A temperatura do ar dentro do dossel vegetativo são maiores que a temperatura do ar fora do dossel vegetativo em ambos os períodos estudados. O fluxo de calor no solo médio foi superior no solo não vegetado quando comparado ao solo vegetado com média no período chuvoso de 26,79 Wm-2 e 6,52 Wm-2, respectivamente em ambos os períodos estudados. E para o período seco apresentou-se média de 30,50 Wm-2 solo não vegetado e 3,88 Wm-2 solo vegetado. A umidade relativa do ar no período chuvoso foi maior do que no período seco com médias de 79,60% e 62,73%, respectivamente. O fluxo de calor sensível armazenado no dossel vegetativo não revelou efeito significativo a 5% entre o período seco e chuvoso pelo teste F, com média de -0,011 Wm-2 no período chuvoso e -0,017 Wm-2 no período seco. Houve efeitos significativos entre os períodos avaliados para as variáveis microclimáticas estudadas.


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  • No presente trabalho, utilizaram-se dados do Experimento Cariri coletados em região de caatinga nativa no município de São João do Cariri estado da Paraíba nas coordenadas de 7º22'45,1"S e 36º31'47,2"W com altitude de 458 m. As medidas microclimáticas foram realizadas em duas épocas, nos período de 01 a 13 de janeiro de 2002 (Período Chuvoso) e 07 a 19 de setembro de 2002 (Período Seco). O estudo microclimático envolveu a medição das seguintes variáveis meteorológicas: precipitação; saldo de radiação; radiação solar global; temperatura do ar no dossel vegetativo e fora do dossel vegetativo; fluxo de calor no solo vegetado e não vegetado e umidade relativa do ar. Foram comparadas as médias durante o período experimental através da análise de variância e estatística descritiva. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização microclimática e comportamento do fluxo de calor sensível armazenado no dossel vegetativo. Os resultados referentes às variáveis estudadas durante o período experimental e submetidos à análise estatística revelaram efeitos significativos a 1% pelo teste F. O saldo de radiação médio foi superior durante o período seco quando comparado ao período chuvoso com média 163,20 Wm-2 e 44,26 Wm-2, respectivamente. No período noturno o saldo de radiação foi negativo enquanto que durante o dia foi positivo. A radiação solar global durante o período chuvoso foi menor do que no período seco com média de 208,27 Wm-2 e 265,49 Wm-2, respectivamente. A temperatura do ar dentro do dossel vegetativo são maiores que a temperatura do ar fora do dossel vegetativo em ambos os períodos estudados. O fluxo de calor no solo médio foi superior no solo não vegetado quando comparado ao solo vegetado com média no período chuvoso de 26,79 Wm-2 e 6,52 Wm-2, respectivamente em ambos os períodos estudados. E para o período seco apresentou-se média de 30,50 Wm-2 solo não vegetado e 3,88 Wm-2 solo vegetado. A umidade relativa do ar no período chuvoso foi maior do que no período seco com médias de 79,60% e 62,73%, respectivamente. O fluxo de calor sensível armazenado no dossel vegetativo não revelou efeito significativo a 5% entre o período seco e chuvoso pelo teste F, com média de -0,011 Wm-2 no período chuvoso e -0,017 Wm-2 no período seco. Houve efeitos significativos entre os períodos avaliados para as variáveis microclimáticas estudadas.

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  • MAYTÊ DUARTE LEAL COUTINHO
  • MUDANÇAS CLIMÁTICAS SIMULADAS NAS COMPONENTES DO BALANÇO DE UMIDADE SOBRE A AMÉRICA DO SUL

  • Orientador : KELLEN CARLA LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TERCIO AMBRIZZI
  • KELLEN CARLA LIMA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • GYRLENE APARECIDA MENDES DA SILVA
  • Data: 18/06/2015

  • Mostrar Resumo
  • No contexto de mudanças climáticas sobre a América do Sul (AS) tem-se observado que a combinação de altas temperaturas mais chuvas e altas temperaturas menos chuvas, provocam diferentes impactos como: eventos extremos de precipitação, condições favoráveis para queimadas e secas. Com isto, estas regiões enfrentam ameaça crescente de escassez de água, local ou generalizada. Assim, a disponibilidade de água no Brasil depende em grande parte, do clima e de suas variações em diversas escalas de tempo. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar o balanço de umidade por meio de Regional Climate Models (RCM) do Project Regional Climate Change Assessments for La Plata Basin (CLARIS- LPB), assim como, combinar estes RCM por meio de duas técnicas estatísticas, na tentativa de melhorar a previsão sobre três áreas da AS: Amazônia (AMZ), Nordeste do Brasil (NEB) e Bacia do Prata (LPB) nos climas do passado (1961-1990) e do futuro (2071-2100). O transporte de umidade sobre AS foi investigado por meio do fluxo de umidade integrado verticalmente. Os principais resultados mostraram que os fluxos médios de vapor d’água nas regiões tropicais (AMZ e NEB) são maiores através das bordas leste e norte, assim indicando que as contribuições dos ventos alísios do Atlântico Norte e do Sul são igualmente importantes para a entrada de umidade durante os meses de JJA e DJF. Esta configuração foi observada em todos os modelos e climas. Na comparação dos climas verificou-se que a convergência do fluxo de umidade no clima passado foi menor em relação ao futuro em diferentes regiões e épocas. De forma semelhante, constatou-se que a precipitação foi reduzida no clima futuro nas regiões tropicais (AMZ e NEB), possivelmente devido os intensos fluxos de umidade que adentraram nas regiões. Por intermédio das técnicas de Regressão Múltipla por Componente Principal (C_RCP) e da combinação convexa (C_EQM), analisamos e comparamos as combinações dos modelos (ensemble). Os resultados indicaram que a combinação por RCP foi melhor em representar a precipitação observada em ambos os climas. Sendo que, além dos valores mostrarem ser próximos aos observados, a técnica obteve coeficiente de correlação de moderada à forte magnitude, em praticamente todos os meses nos diferentes climas e regiões. Além do mais, na avaliação das técnicas de combinação, a tendência percentual (PBIAS) mostrou que em geral, a C_RCP obteve valores de baixa magnitude (PBIAS = 0%) indicando ter um desempenho “muito bom” no clima passado e (PBIAS = -4% a 3%) para o clima futuro, sobre as regiões de estudo. Enquanto a C_EQM mostrou no clima passado, que a AMZ obteve um desempenho “bom” e nas regiões do NEB e LPB obtiveram desempenho de “bom a satisfatório”. Logo, os resultados mostraram que as técnicas tem um potencial promissor para aplicações operacionais em centro de previsão de tempo e clima.


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  • No contexto de mudanças climáticas sobre a América do Sul (AS) tem-se observado que a combinação de altas temperaturas mais chuvas e altas temperaturas menos chuvas, provocam diferentes impactos como: eventos extremos de precipitação, condições favoráveis para queimadas e secas. Com isto, estas regiões enfrentam ameaça crescente de escassez de água, local ou generalizada. Assim, a disponibilidade de água no Brasil depende em grande parte, do clima e de suas variações em diversas escalas de tempo. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar o balanço de umidade por meio de Regional Climate Models (RCM) do Project Regional Climate Change Assessments for La Plata Basin (CLARIS- LPB), assim como, combinar estes RCM por meio de duas técnicas estatísticas, na tentativa de melhorar a previsão sobre três áreas da AS: Amazônia (AMZ), Nordeste do Brasil (NEB) e Bacia do Prata (LPB) nos climas do passado (1961-1990) e do futuro (2071-2100). O transporte de umidade sobre AS foi investigado por meio do fluxo de umidade integrado verticalmente. Os principais resultados mostraram que os fluxos médios de vapor d’água nas regiões tropicais (AMZ e NEB) são maiores através das bordas leste e norte, assim indicando que as contribuições dos ventos alísios do Atlântico Norte e do Sul são igualmente importantes para a entrada de umidade durante os meses de JJA e DJF. Esta configuração foi observada em todos os modelos e climas. Na comparação dos climas verificou-se que a convergência do fluxo de umidade no clima passado foi menor em relação ao futuro em diferentes regiões e épocas. De forma semelhante, constatou-se que a precipitação foi reduzida no clima futuro nas regiões tropicais (AMZ e NEB), possivelmente devido os intensos fluxos de umidade que adentraram nas regiões. Por intermédio das técnicas de Regressão Múltipla por Componente Principal (C_RCP) e da combinação convexa (C_EQM), analisamos e comparamos as combinações dos modelos (ensemble). Os resultados indicaram que a combinação por RCP foi melhor em representar a precipitação observada em ambos os climas. Sendo que, além dos valores mostrarem ser próximos aos observados, a técnica obteve coeficiente de correlação de moderada à forte magnitude, em praticamente todos os meses nos diferentes climas e regiões. Além do mais, na avaliação das técnicas de combinação, a tendência percentual (PBIAS) mostrou que em geral, a C_RCP obteve valores de baixa magnitude (PBIAS = 0%) indicando ter um desempenho “muito bom” no clima passado e (PBIAS = -4% a 3%) para o clima futuro, sobre as regiões de estudo. Enquanto a C_EQM mostrou no clima passado, que a AMZ obteve um desempenho “bom” e nas regiões do NEB e LPB obtiveram desempenho de “bom a satisfatório”. Logo, os resultados mostraram que as técnicas tem um potencial promissor para aplicações operacionais em centro de previsão de tempo e clima.

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  • MARIA DAS VITORIAS MEDEIROS DA MATA
  • ESTIMATIVA DAS EMISSÕES DE DIÓXIDO DE CARBONOASSOCIADAS ÀS MUDANÇAS NO USO E COBERTURA DA TERRA DO BIOMA CAATINGA NO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE.

  • Orientador : JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEUSA MARIA PAES LEME
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • RAMIRO GUSTAVO VALERA CAMACHO
  • JEAN PIERRE HENRY BALBAUD OMETTO
  • ANA PAULA DUTRA DE AGUIAR
  • ANDRE MEGALI AMADO
  • Data: 18/06/2015

  • Mostrar Resumo
  • Esta pesquisa apresenta as estimativas das taxas de emissões de CO2 por mudanças no uso e cobertura da terra (MUCT) no Bioma Caatinga do Estado do Rio Grande do Norte, que compreende uma área de aproximadamente 52.810km2.Como ferramenta foi utilizando o modelo de emissões INPE-EM (INPE- Emission Model) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. O principal objetivo desta pesquisa foi adaptar o modelo de emissões INPE-EM (INPE- Emission Model) para quantificar as emissões de CO2 por MUCT na região no período entre 2000 – 2010. Na adaptação do modelo, foram utilizados dados de desmatamento anuais entre 2000 e 2010, além de dados de biomassa e uma série de parâmetros disponíveis na literatura, como a porcentagem de biomassa acima e abaixo do solo removida, a porcentagem de biomassa acima do solo após o desmatamento que será queimada no primeiro ano, o ciclo de queimadas, o decaimento do corte, o número de anos para o abandono de uma área de agricultura, etc. Uma primeira base de dados entre 1900 e 1999 foi simulada para incluir as contribuições do passado nos cenários de emissões. Os resultados permitiram a geração de uma base de dados inédita das emissões de CO2 nessa região com resolução espacial de 5 km x 5 km. Esta base de dados servirá para outros estudos regionais/globais de balanço de carbono, contribuindo também para a melhoria de inventários de emissões da região. Este trabalho é de fundamental importância para a modelagem da geração, transporte e deposição de poluentes na química da atmosfera, tanto para estudos ambientais a curto prazo quanto para estudos climáticos. O estudo poderá servir para tomadas de decisões na política ambiental da região e para análises de impactos da ação antrópica no Bioma Caatinga.


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  • Esta pesquisa apresenta as estimativas das taxas de emissões de CO2 por mudanças no uso e cobertura da terra (MUCT) no Bioma Caatinga do Estado do Rio Grande do Norte, que compreende uma área de aproximadamente 52.810km2.Como ferramenta foi utilizando o modelo de emissões INPE-EM (INPE- Emission Model) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. O principal objetivo desta pesquisa foi adaptar o modelo de emissões INPE-EM (INPE- Emission Model) para quantificar as emissões de CO2 por MUCT na região no período entre 2000 – 2010. Na adaptação do modelo, foram utilizados dados de desmatamento anuais entre 2000 e 2010, além de dados de biomassa e uma série de parâmetros disponíveis na literatura, como a porcentagem de biomassa acima e abaixo do solo removida, a porcentagem de biomassa acima do solo após o desmatamento que será queimada no primeiro ano, o ciclo de queimadas, o decaimento do corte, o número de anos para o abandono de uma área de agricultura, etc. Uma primeira base de dados entre 1900 e 1999 foi simulada para incluir as contribuições do passado nos cenários de emissões. Os resultados permitiram a geração de uma base de dados inédita das emissões de CO2 nessa região com resolução espacial de 5 km x 5 km. Esta base de dados servirá para outros estudos regionais/globais de balanço de carbono, contribuindo também para a melhoria de inventários de emissões da região. Este trabalho é de fundamental importância para a modelagem da geração, transporte e deposição de poluentes na química da atmosfera, tanto para estudos ambientais a curto prazo quanto para estudos climáticos. O estudo poderá servir para tomadas de decisões na política ambiental da região e para análises de impactos da ação antrópica no Bioma Caatinga.

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  • CATI ELISA DE AVILA VALADÃO
  • Impacts of the Madden–Julian Oscillation on Intraseasonal Precipitation over Northeast Brazil 

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ MARIA BRABO ALVES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • ROSANE RODRIGUES CHAVES
  • DAVID MENDES
  • EVERALDO BARREIROS DE SOUZA
  • Data: 14/08/2015

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  • Este estudo tem como objetivo investigar os impactos da oscilação de Madden–Julian (OMJ) na precipitação da região Nordeste do Brasil (NEB). Para tanto foram utilizados dados diários de precipitação baseados em 492 pluviômetros distribuídos na região e cobrindo um período de 30 anos (1981 − 2010). As análises através de composições de anomalias de precipitação, radiação de onda longa e fluxo de umidade, foram obtidas com base no índice da OMJ desenvolvido por Jones–Carvalho.

    Para distinguir o sinal da OMJ de outros padrões de variabilidade climática, todos os dados diários foram filtrados na escala de 20 − 90 dias; portanto somente dias classificados como eventos da OMJ foram considerados nas composições.

    Uma análise preliminar baseada apenas nos dados de precipitação foi feita para uma pequena área localizada no interior semiárido do NEB, conhecida como Seridó. Essa microrregião é uma das áreas mais secas do NEB e foi reconhecida pela Convenção das Nações Unidas para o Combate à Desertificação e Mitigação dos Efeitos das Secas como particularmente vulnerável à desertificação. Composições de anomalias de precipitação foram feitas para cada uma das oito fases da OMJ durante Fevereiro–Maio (principal período chuvoso da microrregião). Os resultados mostraram a existência de variações significativas nos padrões de precipitação (de precipitação excessiva à deficiente) associados à propagação da OMJ. A combinação dos sinais de precipitação obtidos durantes as fases úmidas e secas da OMJ mostrou que a diferença corresponde cerca de 50 − 150% de modulação das chuvas na microrregião.

    Em seguida, uma investigação abrangente sobre o papel da OMJ sobre toda a região Nordeste foi feita considerando-se as quatro estações do ano. Os resultados mostraram que os impactos da OMJ na precipitação intrassazonal do NEB apresentam forte sazonalidade. A maior coerência espacial dos sinais de precipitação ocorreram durante o verão austral, quando cerca de 80% das estações pluviométricas apresentaram anomalias positivas de precipitação durante as fases 1 − 2 da OMJ e anomalias negativas de precipitação nas fases 5 − 6 da oscilação.

    Embora impactos da OMJ na precipitação intrassazonal tenham sido encontrados na maioria das localidades e em todas as estações do ano, eles apresentaram variações na magnitude dos sinais e dependem da fase da oscilação.

    As anomalias de precipitação do NEB observadas são explicadas através da interação existente entre as ondas de Kelvin-Rossby acopladas convectivamente e as características climáticas predominantes sobre a região em cada estação do ano. O aumento de precipitação observado sobre a maior parte do NEB durante o verão e primavera austrais encontra-se associado com o fluxo de umidade de oeste (regime de oeste), o qual favorece a atividade convectiva em amplas áreas da América do Sul tropical. Por outro lado, as anomalias de precipitação durante o inverno e outono austrais apresentaram uma variabilidade espacial mais complexa. Durante estas estações, as anomalias de precipitação observadas nas estações localizadas na costa leste do NEB dependem da intensidade do anticiclone do Atlântico Sul, o qual é modulado em grande parte por ondas de Rossby. As características topográficas do NEB parecem desempenhar um papel importante na variabilidade observada na precipitação, principalmente nestas áreas costeiras. A intensificação do anticiclone aumenta a convergência dos ventos alísios na costa contribuindo para a ocorrência de precipitação observada à barlavento do planalto da Borborema. Por outro lado, o aumento da subsidência parece ser responsável pelos déficits de precipitação observados à sotavento. Tais condições mostraram-se típicas durante o predomínio do regime de leste sobre a região tropical da América do Sul e o NEB, durante o qual ocorre uma diminuição no fluxo de umidade proveniente da Amazônia. 


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  • Este estudo tem como objetivo investigar os impactos da oscilação de Madden–Julian (OMJ) na precipitação da região Nordeste do Brasil (NEB). Para tanto foram utilizados dados diários de precipitação baseados em 492 pluviômetros distribuídos na região e cobrindo um período de 30 anos (1981 − 2010). As análises através de composições de anomalias de precipitação, radiação de onda longa e fluxo de umidade, foram obtidas com base no índice da OMJ desenvolvido por Jones–Carvalho.

    Para distinguir o sinal da OMJ de outros padrões de variabilidade climática, todos os dados diários foram filtrados na escala de 20 − 90 dias; portanto somente dias classificados como eventos da OMJ foram considerados nas composições.

    Uma análise preliminar baseada apenas nos dados de precipitação foi feita para uma pequena área localizada no interior semiárido do NEB, conhecida como Seridó. Essa microrregião é uma das áreas mais secas do NEB e foi reconhecida pela Convenção das Nações Unidas para o Combate à Desertificação e Mitigação dos Efeitos das Secas como particularmente vulnerável à desertificação. Composições de anomalias de precipitação foram feitas para cada uma das oito fases da OMJ durante Fevereiro–Maio (principal período chuvoso da microrregião). Os resultados mostraram a existência de variações significativas nos padrões de precipitação (de precipitação excessiva à deficiente) associados à propagação da OMJ. A combinação dos sinais de precipitação obtidos durantes as fases úmidas e secas da OMJ mostrou que a diferença corresponde cerca de 50 − 150% de modulação das chuvas na microrregião.

    Em seguida, uma investigação abrangente sobre o papel da OMJ sobre toda a região Nordeste foi feita considerando-se as quatro estações do ano. Os resultados mostraram que os impactos da OMJ na precipitação intrassazonal do NEB apresentam forte sazonalidade. A maior coerência espacial dos sinais de precipitação ocorreram durante o verão austral, quando cerca de 80% das estações pluviométricas apresentaram anomalias positivas de precipitação durante as fases 1 − 2 da OMJ e anomalias negativas de precipitação nas fases 5 − 6 da oscilação.

    Embora impactos da OMJ na precipitação intrassazonal tenham sido encontrados na maioria das localidades e em todas as estações do ano, eles apresentaram variações na magnitude dos sinais e dependem da fase da oscilação.

    As anomalias de precipitação do NEB observadas são explicadas através da interação existente entre as ondas de Kelvin-Rossby acopladas convectivamente e as características climáticas predominantes sobre a região em cada estação do ano. O aumento de precipitação observado sobre a maior parte do NEB durante o verão e primavera austrais encontra-se associado com o fluxo de umidade de oeste (regime de oeste), o qual favorece a atividade convectiva em amplas áreas da América do Sul tropical. Por outro lado, as anomalias de precipitação durante o inverno e outono austrais apresentaram uma variabilidade espacial mais complexa. Durante estas estações, as anomalias de precipitação observadas nas estações localizadas na costa leste do NEB dependem da intensidade do anticiclone do Atlântico Sul, o qual é modulado em grande parte por ondas de Rossby. As características topográficas do NEB parecem desempenhar um papel importante na variabilidade observada na precipitação, principalmente nestas áreas costeiras. A intensificação do anticiclone aumenta a convergência dos ventos alísios na costa contribuindo para a ocorrência de precipitação observada à barlavento do planalto da Borborema. Por outro lado, o aumento da subsidência parece ser responsável pelos déficits de precipitação observados à sotavento. Tais condições mostraram-se típicas durante o predomínio do regime de leste sobre a região tropical da América do Sul e o NEB, durante o qual ocorre uma diminuição no fluxo de umidade proveniente da Amazônia. 

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  • THALYTA SOARES DOS SANTOS
  • CÁLCULO DAS INCERTEZAS CLIMÁTICAS SOBRE AMÉRICA DO SUL UTILIZANDO MODELOS DO CMIP5: AFERIÇÃO ATRAVÉS DAS REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Orientador : DAVID MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID MENDES
  • WEBER ANDRADE GONCALVES
  • ROGER RODRIGUES TORRES
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • ENIO PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 30/09/2015

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho objetivamos analisar as incertezas envolvidas nas projeções de mudanças climáticas na América do Sul (AS) simuladas por inúmeros modelos numéricos de circulação geral acoplado oceano-atmosfera (MCGOA) da Quinta Fase do Projeto do Modelo Intercomparação Acoplado (CMIP5) para a América do Sul. As incertezas nas projeções das mudanças climáticas futuras surgem a partir de fontes diferentes e são introduzidos na sequência de passos no processo de modelação, produzindo assim uma cascata de incertezas (Knutti et al. de 2010;. Giorgi 2005). Essas incertezas projetadas pelos modelos climáticos serão calculadas através do método Reliability Ensemble Averaging (REA) desenvolvido por Giogi e Mearns (2002) que é utilizado para calcular o intervalo de incerteza e uma medida de confiabilidade das mudanças climáticas simuladas por um conjunto de diferentes modelos de circulação geral da atmosfera. O método leva em conta dois critérios de confiabilidade; i) o desempenho do modelo em reproduzir o clima atual e, ii) convergência das mudanças simuladas entre os modelos. O REA será aplicado para os séculos XX e XXI em diferentes cenários do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change ou Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). Em uma segunda fase, será aplicado também Redes Neurais Artificias (RNA) juntamente com o cálculo das incertezas, para avaliarmos se uso das RNA serão uma boa ferramenta para diminuir as incertezas geradas pelos modelos, melhorando assim a precisão dos mesmos. Assim sendo, com o estudo proposto espera-se avaliar e quantificar detalhadamente os intervalos de incerteza nas mudanças climáticas apresentadas no CMIP5 para a AS, com e sem a utilização de RNA, relacionadas ao uso de diferentes modelos numéricos e futuras emissões de gases de efeito estufa. Avaliando os níveis de incerteza, disponibilizaremos uma ferramenta muito útil para os estudos de impacto, adaptação e vulnerabilidade. Os resultados preliminares deste estudo mostraram que a variação REA para a precipitação é um pouco menor sobre a América Sul em comparação com a média simples conjunto de modelos. A confiabilidade do conjunto de modelos foi satisfatória para toda a América do Sul, indicando boa simulação dos modelos nessa região.


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  • Neste trabalho objetivamos analisar as incertezas envolvidas nas projeções de mudanças climáticas na América do Sul (AS) simuladas por inúmeros modelos numéricos de circulação geral acoplado oceano-atmosfera (MCGOA) da Quinta Fase do Projeto do Modelo Intercomparação Acoplado (CMIP5) para a América do Sul. As incertezas nas projeções das mudanças climáticas futuras surgem a partir de fontes diferentes e são introduzidos na sequência de passos no processo de modelação, produzindo assim uma cascata de incertezas (Knutti et al. de 2010;. Giorgi 2005). Essas incertezas projetadas pelos modelos climáticos serão calculadas através do método Reliability Ensemble Averaging (REA) desenvolvido por Giogi e Mearns (2002) que é utilizado para calcular o intervalo de incerteza e uma medida de confiabilidade das mudanças climáticas simuladas por um conjunto de diferentes modelos de circulação geral da atmosfera. O método leva em conta dois critérios de confiabilidade; i) o desempenho do modelo em reproduzir o clima atual e, ii) convergência das mudanças simuladas entre os modelos. O REA será aplicado para os séculos XX e XXI em diferentes cenários do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change ou Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). Em uma segunda fase, será aplicado também Redes Neurais Artificias (RNA) juntamente com o cálculo das incertezas, para avaliarmos se uso das RNA serão uma boa ferramenta para diminuir as incertezas geradas pelos modelos, melhorando assim a precisão dos mesmos. Assim sendo, com o estudo proposto espera-se avaliar e quantificar detalhadamente os intervalos de incerteza nas mudanças climáticas apresentadas no CMIP5 para a AS, com e sem a utilização de RNA, relacionadas ao uso de diferentes modelos numéricos e futuras emissões de gases de efeito estufa. Avaliando os níveis de incerteza, disponibilizaremos uma ferramenta muito útil para os estudos de impacto, adaptação e vulnerabilidade. Os resultados preliminares deste estudo mostraram que a variação REA para a precipitação é um pouco menor sobre a América Sul em comparação com a média simples conjunto de modelos. A confiabilidade do conjunto de modelos foi satisfatória para toda a América do Sul, indicando boa simulação dos modelos nessa região.

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  • ALLAN RODRIGUES SILVA
  • Energia eólica em alto mar: distribuição dos recursos e complementaridade hídrica 

  • Orientador : FELIPE MENDONCA PIMENTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • FELIPE MENDONCA PIMENTA
  • ARCILAN TREVENZOLI ASSIREU
  • ROSIBERTO SALUSTIANO DA SILVA JUNIOR
  • VINICIO DE SOUZA E ALMEIDA
  • Data: 21/12/2015

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  • A estabilização da oferta de energia no Brasil tem sido um desafio para o planejamento do Sistema Interligado Nacional, diante das variações hidrológicas e climáticas. Termoelétricas são utilizadas como fonte emergencial no período de escassez hídrica. Porém a utilização de combustíveis fósseis tem elevado o custo de produção, da energia elétrica. Por outro lado, a energia eólica em alto mar (offshore) vem ganhando importância no cenário internacional, e tornando-se competitiva a ponto de tornar-se uma possibilidade futura de geração no Brasil. Nesse sentido, o objetivo principal desta tese foi investigar a magnitude e distribuição dos recursos eólicos offshore, verificando também possibilidades de complementaridade com a fonte hídrica. Para isto, foi utilizado uma série de dados de precipitação do Climatic Research Unit (CRU) e conjunto de dados satelitários de velocidade de vento do projeto Blended Sea Winds da National Climatic Data Center (NCDC/NOAA). De acordo com critérios estatísticos foi encontrado três tipos de complementaridade presentes no território brasileiro: hídrica  hídrica, eólica  eólica e hídrica  eólica. Notou-se que houve complemento bastante significativo (r=-0,65) entre as fontes, hídrica e eólica, principalmente das bacias hidrográficas do sudeste e centro oeste com os ventos do Nordeste. Com intuito de refinar a extrapolação dos ventos sobre o oceano, foi utilizado método baseado na teoria de Monin-Obukhov para modelar a estabilidade da camada limite atmosférica. Foi utilizado o conjunto de dados de fluxos de calor, temperatura e umidade do Projeto Objectively Analized Air-Sea Flux (OAFLUX), além de dados de pressão ao nível do mar do projeto NCEP/NCAR e o modelo de relevo global ETOPO1 da National Geophysical Data Center (NGDC/NOAA). Verificou-se um bom recurso em águas rasas, entre 0-20 metros, estimados em 559 GW. A contribuição do recurso eólico em um reservatório, foi investigada com um modelo híbrido eólico-hidráulico simplificado que permitiu o cálculo do nível dos reservatórios a partir de dados de vazão afluente, defluente e produção de turbina. Notou-se que o sistema híbrido evita os períodos de estiagem, poupando continuamente água dos reservatórios através da produção eólica. Assim, a partir dos resultados obtidos, é possível afirmar que os bons ventos das costa brasileira podem, além de diversificar a matriz elétrica, estabilizar as flutuações hídricas evitando racionamentos e apagões, reduzindo o uso das térmicas que eleva o custo de produção e emite gases poluentes. Políticas públicas voltadas ao incentivo da energia eólica offshore serão necessárias para seu pleno desenvolvimento.


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  • A estabilização da oferta de energia no Brasil tem sido um desafio para o planejamento do Sistema Interligado Nacional, diante das variações hidrológicas e climáticas. Termoelétricas são utilizadas como fonte emergencial no período de escassez hídrica. Porém a utilização de combustíveis fósseis tem elevado o custo de produção, da energia elétrica. Por outro lado, a energia eólica em alto mar (offshore) vem ganhando importância no cenário internacional, e tornando-se competitiva a ponto de tornar-se uma possibilidade futura de geração no Brasil. Nesse sentido, o objetivo principal desta tese foi investigar a magnitude e distribuição dos recursos eólicos offshore, verificando também possibilidades de complementaridade com a fonte hídrica. Para isto, foi utilizado uma série de dados de precipitação do Climatic Research Unit (CRU) e conjunto de dados satelitários de velocidade de vento do projeto Blended Sea Winds da National Climatic Data Center (NCDC/NOAA). De acordo com critérios estatísticos foi encontrado três tipos de complementaridade presentes no território brasileiro: hídrica  hídrica, eólica  eólica e hídrica  eólica. Notou-se que houve complemento bastante significativo (r=-0,65) entre as fontes, hídrica e eólica, principalmente das bacias hidrográficas do sudeste e centro oeste com os ventos do Nordeste. Com intuito de refinar a extrapolação dos ventos sobre o oceano, foi utilizado método baseado na teoria de Monin-Obukhov para modelar a estabilidade da camada limite atmosférica. Foi utilizado o conjunto de dados de fluxos de calor, temperatura e umidade do Projeto Objectively Analized Air-Sea Flux (OAFLUX), além de dados de pressão ao nível do mar do projeto NCEP/NCAR e o modelo de relevo global ETOPO1 da National Geophysical Data Center (NGDC/NOAA). Verificou-se um bom recurso em águas rasas, entre 0-20 metros, estimados em 559 GW. A contribuição do recurso eólico em um reservatório, foi investigada com um modelo híbrido eólico-hidráulico simplificado que permitiu o cálculo do nível dos reservatórios a partir de dados de vazão afluente, defluente e produção de turbina. Notou-se que o sistema híbrido evita os períodos de estiagem, poupando continuamente água dos reservatórios através da produção eólica. Assim, a partir dos resultados obtidos, é possível afirmar que os bons ventos das costa brasileira podem, além de diversificar a matriz elétrica, estabilizar as flutuações hídricas evitando racionamentos e apagões, reduzindo o uso das térmicas que eleva o custo de produção e emite gases poluentes. Políticas públicas voltadas ao incentivo da energia eólica offshore serão necessárias para seu pleno desenvolvimento.

2014
Dissertações
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  • Patrícia Viana de lima
  • Uma análise de Métodos para Detecção de Mudanças na estrutura de Séries Climáticas.


  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MONICA CRISTINA DAMIÃO MENDES
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • HUMBERTO ALVES BARBOSA
  • Data: 15/08/2014

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  • O estudo de séries temporais tem desempenhado um papel cada vez mais importante em diversas áreas do conhecimento humano. Há um número cada vez maior de aplicações, desde as bolsas de valores, às ciências da vida e às ciências físicas, como a Meteorologia.  Em particular, a análise de dados climáticos é de fundamental importância para questões relacionadas a tempo e clima. Uma série de dados climáticos é considerada homogênea quando as variações nos dados se devem somente a mudanças em clima e tempo. No entanto, na maioria das vezes esses dados podem não ser considerados confiáveis devido à falta de homogeneidade. Esta heterogeneidade é causada, geralmente, pela alteração na instrumentação, mudanças no local da estação ou mudanças no ambiente próximo.  Quando não são detectadas mudanças nas séries devido a fatores como esses, as análises climáticas podem apresentar resultados errôneos. Nas últimas décadas, muitos pesquisadores estão envolvidos no desenvolvimento de métodos e técnicas para a identificação e ajuste dessas mudanças. Varias técnicas foram desenvolvidas para identificar mudanças na variabilidade, tamanho  e integridade dos dados. Diante desse contexto, este trabalho tem o propósito de criar uma rotina automatizada, objetiva, reprodutível e de uso fácil para detecção e ajuste dessas mudanças.


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  • O estudo de séries temporais tem desempenhado um papel cada vez mais importante em diversas áreas do conhecimento humano. Há um número cada vez maior de aplicações, desde as bolsas de valores, às ciências da vida e às ciências físicas, como a Meteorologia.  Em particular, a análise de dados climáticos é de fundamental importância para questões relacionadas a tempo e clima. Uma série de dados climáticos é considerada homogênea quando as variações nos dados se devem somente a mudanças em clima e tempo. No entanto, na maioria das vezes esses dados podem não ser considerados confiáveis devido à falta de homogeneidade. Esta heterogeneidade é causada, geralmente, pela alteração na instrumentação, mudanças no local da estação ou mudanças no ambiente próximo.  Quando não são detectadas mudanças nas séries devido a fatores como esses, as análises climáticas podem apresentar resultados errôneos. Nas últimas décadas, muitos pesquisadores estão envolvidos no desenvolvimento de métodos e técnicas para a identificação e ajuste dessas mudanças. Varias técnicas foram desenvolvidas para identificar mudanças na variabilidade, tamanho  e integridade dos dados. Diante desse contexto, este trabalho tem o propósito de criar uma rotina automatizada, objetiva, reprodutível e de uso fácil para detecção e ajuste dessas mudanças.

2
  • ELIO PESSOA CAZUZA
  • ESTUDOS DE DISTURBIOS IONOSFÉRICOS PROPAGANTES DE LARGA ESCALA (LSTID’S) NA REGIÃO EQUATORIAL DURANTE GRANDES TEMPESTADES MAGNÉTICAS

  • Orientador : GILVAN LUIZ BORBA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JONAS RODRIGUES DE SOUZA
  • GILVAN LUIZ BORBA
  • ENIVALDO BONELLI
  • Data: 28/08/2014

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  • Os distúrbios ionosféricos propagantes - TID’s - são irregularidades no plasma ionosférico propagando-se com velocidades da ordem de dezenas a poucas centenas de metros por segundo. O presente trabalho foi desenvolvido visando detectar e caracterizar os TID’s do tipo LSTID’s (Large scale Travelling Ionospheric Disturbances) em baixas latitudes durante intensas tempestades geomagnéticas e sua propagação sobre setor brasileiro. Para este fim utilizamos registros ionosféricos obtidos a partir de digissondas do tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) localizada em Nata e do tipo DSP localizadas em Cachoeira Paulista, Fortaleza e São Luiz, no qual utilizamos uma série de dados de 12 anos colhidos pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Neste estudo foram relacionados tanto dias calmos quanto, os quais antecediam as tempestades e dias geomagneticamente perturbados durante os anos de 2000 e 2012, os quais englobam um período de máxima e mínima atividade solar. Este trabalho apresenta as variações ocorridas nas densidades eletrônicas da região F da ionosfera sobre o setor brasileiro, principalmente próximo ao equador (Natal, Fortaleza e São Luís), causadas por distúrbios ionosféricos propagantes na região equatorial durante intensas tempestades geomagnéticas, pois como sabemos da literatura na área esse fenômeno contribui positivamente para o surgimento de LSTID’s na região auroral, mas que podem se deslocar para a região equatorial onde poucos casos têm sido documentados e estudados de forma sistematizada. A partir da observação de assinaturas de TID´s em registros de ionogramas foi realizado um estudo da morfologia desses eventos e comparados com as principais características de onda desse fenômeno durante grandes tempestades magnéticas, isto é DST < (-200 nT) e KP > 6. Com isso obtivemos as características principais dos TID´s sobre nossa região, isto é, período, comprimento de onda vertical, velocidade de fase e velocidade de propagação, assim como o delay desses distúrbios em relação ao início das tempestades magnéticas para o setor brasileiro.  


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  • Os distúrbios ionosféricos propagantes - TID’s - são irregularidades no plasma ionosférico propagando-se com velocidades da ordem de dezenas a poucas centenas de metros por segundo. O presente trabalho foi desenvolvido visando detectar e caracterizar os TID’s do tipo LSTID’s (Large scale Travelling Ionospheric Disturbances) em baixas latitudes durante intensas tempestades geomagnéticas e sua propagação sobre setor brasileiro. Para este fim utilizamos registros ionosféricos obtidos a partir de digissondas do tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) localizada em Nata e do tipo DSP localizadas em Cachoeira Paulista, Fortaleza e São Luiz, no qual utilizamos uma série de dados de 12 anos colhidos pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Neste estudo foram relacionados tanto dias calmos quanto, os quais antecediam as tempestades e dias geomagneticamente perturbados durante os anos de 2000 e 2012, os quais englobam um período de máxima e mínima atividade solar. Este trabalho apresenta as variações ocorridas nas densidades eletrônicas da região F da ionosfera sobre o setor brasileiro, principalmente próximo ao equador (Natal, Fortaleza e São Luís), causadas por distúrbios ionosféricos propagantes na região equatorial durante intensas tempestades geomagnéticas, pois como sabemos da literatura na área esse fenômeno contribui positivamente para o surgimento de LSTID’s na região auroral, mas que podem se deslocar para a região equatorial onde poucos casos têm sido documentados e estudados de forma sistematizada. A partir da observação de assinaturas de TID´s em registros de ionogramas foi realizado um estudo da morfologia desses eventos e comparados com as principais características de onda desse fenômeno durante grandes tempestades magnéticas, isto é DST < (-200 nT) e KP > 6. Com isso obtivemos as características principais dos TID´s sobre nossa região, isto é, período, comprimento de onda vertical, velocidade de fase e velocidade de propagação, assim como o delay desses distúrbios em relação ao início das tempestades magnéticas para o setor brasileiro.  

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  • ALESSANDRO DIONISIO DA SILVA
  • Anemômetro Ultrassônico baseado em Sensor de Distância


  • Orientador : CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CHARLIE SALVADOR GONCALVES
  • ALEXANDRE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • CARLOS CHESMAN DE ARAUJO FEITOSA
  • Data: 30/09/2014

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  • Neste trabalho é desenvolvido um estudo para verificar a utilização do sensor de distância ultrassônico na medida da velocidade do vento. O vento é uma variável meteorológica importante para o estudo da dinâmica da atmosfera, mudanças no clima e plantações agrícolas. Com isso se faz necessário avanços em estudos que possibilitem cada vez mais a caracterização do comportamento do vento. Atualmente existem diversos tipos de anemômetros para medir velocidade do vento, entre os quais se destaca o anemômetro ultrassônico devido à precisão nas medidas. Porém este dispositivo possui um alto custo dificultando a utilização do mesmo. Sendo assim buscamos baixar o custo do anemômetro ultrassônico, realizando um estudo a cerca da utilização do sensor de distância no desenvolvimento de um anemômetro ultrassônico. Neste tipo de anemômetro a velocidade do vento é aferida com base no tempo de trânsito do pulso ultrassônico, mesma técnica presente nos sensores de distância para medidas de espaço. Aqui foram feitas diversas montagens buscando a melhor configuração a qual pudéssemos utilizar o sensor de distância para mensurar a velocidade do vento. Arranjos com anteparo e transdutores separados são exemplos, de montagens trabalhadas que serão detalhadas no capítulo 3. Com as medidas coletadas (sem e com vento) foram gerados histogramas, que mostram a distribuição dos registros de tempo de trânsito da onda sonora para cada caso. Duas das configurações estudadas apontam resultados favoráveis quanto ao uso do sensor de distância na medida da velocidade do vento.

     

     

     


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  • Neste trabalho é desenvolvido um estudo para verificar a utilização do sensor de distância ultrassônico na medida da velocidade do vento. O vento é uma variável meteorológica importante para o estudo da dinâmica da atmosfera, mudanças no clima e plantações agrícolas. Com isso se faz necessário avanços em estudos que possibilitem cada vez mais a caracterização do comportamento do vento. Atualmente existem diversos tipos de anemômetros para medir velocidade do vento, entre os quais se destaca o anemômetro ultrassônico devido à precisão nas medidas. Porém este dispositivo possui um alto custo dificultando a utilização do mesmo. Sendo assim buscamos baixar o custo do anemômetro ultrassônico, realizando um estudo a cerca da utilização do sensor de distância no desenvolvimento de um anemômetro ultrassônico. Neste tipo de anemômetro a velocidade do vento é aferida com base no tempo de trânsito do pulso ultrassônico, mesma técnica presente nos sensores de distância para medidas de espaço. Aqui foram feitas diversas montagens buscando a melhor configuração a qual pudéssemos utilizar o sensor de distância para mensurar a velocidade do vento. Arranjos com anteparo e transdutores separados são exemplos, de montagens trabalhadas que serão detalhadas no capítulo 3. Com as medidas coletadas (sem e com vento) foram gerados histogramas, que mostram a distribuição dos registros de tempo de trânsito da onda sonora para cada caso. Duas das configurações estudadas apontam resultados favoráveis quanto ao uso do sensor de distância na medida da velocidade do vento.

     

     

     

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  • CAIO VASCONCELOS PINHEIRO DA COSTA
  • EVIDÊNCIAS OBSERVACIONAIS DE ILHAS DE CALOR URBANAS EM NATAL, BRASIL, NO PERÍODO DE 1970 A 2010. 


  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MALCO JEIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • Data: 15/12/2014

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  • Este trabalho propõe um estudo a partir de um conjunto de dados meteorológicos coletados na cidade de Natal/RN, buscando identificar evidências de alterações no seu clima urbano no período de 1970 a 2010. As variáveis utilizadas são: temperatura média, temperatura mínima e umidade relativa. Os dados foram obtidos a partir das estações meteorológicas localizada no Campus Central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e que faz parte da rede de observações do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e do Centro de Lançamento de Foguetes Barreira do Inferno (CLBI), localizadas dentro de uma área urbana e de uma área não urbanizada, respectivamente. Procuram-se evidências da formação de uma Ilha de Calor Urbana na cidade de Natal, possivelmente relacionadas ao crescente processo de urbanização existente nos últimos anos. Foi avaliada a tendência linear nas séries temporais através do template MAKESENS, usado para determinar o teste de Mann-Kendall e do método de estimativa de inclinações de Sen. Os resultados apontam para tendências de crescimento em algumas séries de dados referentes à temperatura média e temperatura mínima e para tendências de decrescimento da umidade relativa média, essas tendências são mais evidentes na área urbana relativamente a área não urbanizada, o que evidenciam algumas características típicas das Ilhas de Calor Urbanas.


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  • Este trabalho propõe um estudo a partir de um conjunto de dados meteorológicos coletados na cidade de Natal/RN, buscando identificar evidências de alterações no seu clima urbano no período de 1970 a 2010. As variáveis utilizadas são: temperatura média, temperatura mínima e umidade relativa. Os dados foram obtidos a partir das estações meteorológicas localizada no Campus Central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e que faz parte da rede de observações do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e do Centro de Lançamento de Foguetes Barreira do Inferno (CLBI), localizadas dentro de uma área urbana e de uma área não urbanizada, respectivamente. Procuram-se evidências da formação de uma Ilha de Calor Urbana na cidade de Natal, possivelmente relacionadas ao crescente processo de urbanização existente nos últimos anos. Foi avaliada a tendência linear nas séries temporais através do template MAKESENS, usado para determinar o teste de Mann-Kendall e do método de estimativa de inclinações de Sen. Os resultados apontam para tendências de crescimento em algumas séries de dados referentes à temperatura média e temperatura mínima e para tendências de decrescimento da umidade relativa média, essas tendências são mais evidentes na área urbana relativamente a área não urbanizada, o que evidenciam algumas características típicas das Ilhas de Calor Urbanas.

Teses
1
  • MARCOS AURELIO FERREIRA DOS SANTOS
  • ESTIMATIVA DO FLUXO DE CALOR E DA DIFUSIVIDADE TÉRMICA DO SOLO,BASEADO NA SOLUÇÃO DA DERIVADA TEMPORAL FRACIONÁRIA DE MEIA ORDEM EM FERRAMENTA DE SOFTWARE

  • Orientador : FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA ROSIMAR DE SOUZA
  • ALAIN MARIE BERNARD PASSERAT DE SILANS
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • ARTHUR MATTOS
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • Data: 25/02/2014

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  • O fluxo de calor e a difusividade térmica do solo são importantes componentes do balanço de
    energia de superfície, particularmente para regiões áridas e semiáridas. O objetivo deste trabalho
    foi realizar a estimativa do fluxo de calor no solo, a partir da temperatura do solo medida em
    uma única profundidade, baseado no método da derivada fracionária de meia ordem proposta por
    Wang e Bras (1999), e estabelecer um método capaz de estimar a difusividade térmica do solo
    baseado na derivada temporal fracionária de meiaordem da temperatura do solo. Os resultados
    de fluxo de calor no solo foram comparados com o fluxo de calor no solo medido através de
    2 placas de fluxo, e a difusividade térmica estimada foi comparada com medidas realizadas ‘in
    loco’. Os resultados obtidos mostram excelente concordância entre o fluxo estimado a partir da
    solução adotada e o fluxo medido, permitindo estimativas de longo termo para o fluxo de calor
    no solo a partir da série temporal de temperatura medida em uma única profundidade, bem como
    os valores da difusividade térmica estimados pelo método estabelecido se mostraram coerentes e
    concordantes com valores medidos ‘in loco’, e com valores encontrados na literatura utilizando
    métodos convencionais.


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  • O fluxo de calor e a difusividade térmica do solo são importantes componentes do balanço de
    energia de superfície, particularmente para regiões áridas e semiáridas. O objetivo deste trabalho
    foi realizar a estimativa do fluxo de calor no solo, a partir da temperatura do solo medida em
    uma única profundidade, baseado no método da derivada fracionária de meia ordem proposta por
    Wang e Bras (1999), e estabelecer um método capaz de estimar a difusividade térmica do solo
    baseado na derivada temporal fracionária de meiaordem da temperatura do solo. Os resultados
    de fluxo de calor no solo foram comparados com o fluxo de calor no solo medido através de
    2 placas de fluxo, e a difusividade térmica estimada foi comparada com medidas realizadas ‘in
    loco’. Os resultados obtidos mostram excelente concordância entre o fluxo estimado a partir da
    solução adotada e o fluxo medido, permitindo estimativas de longo termo para o fluxo de calor
    no solo a partir da série temporal de temperatura medida em uma única profundidade, bem como
    os valores da difusividade térmica estimados pelo método estabelecido se mostraram coerentes e
    concordantes com valores medidos ‘in loco’, e com valores encontrados na literatura utilizando
    métodos convencionais.

2
  • EDMIR DOS SANTOS JESUS
  • Avaliação da Evapotranspiração na microrregião do Seridó como
    fator do desenvolvimento regional

  • Orientador : ARTHUR MATTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTHUR MATTOS
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • MARIO PEREIRA DA SILVA
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • RAFAEL FERREIRA DA COSTA
  • Data: 26/02/2014

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  • O objetivo desta pesquisa foi estimar avaliar a evapotranspiração na microrregião do Seridó a partir de dados pontuais de alguns municípios pertencentes para verificar os potenciais evapotranspirométricos da região. Os resultados apresentados pelos  principais métodos de estimativa deram conta de que o método de Hagreaves-Samani foi o que apresentou melhor ajuste em relação ao método de Penman-Monteith (FAO 56), mostrando ser viável de utilização,
    apresentando “muito bom” desempenho conforme os dados medidos e estimados para as localidades estudadas. Os métodos de Penman, Thornthwaite e Romanenko não responderam muito bem em pelo menos 4 das localidades estudadas, ficando com o “péssimo” desempenho para o estudo devido a análise estatística ter mostrado resultados menos significativos e não significativos em relação ao método padrão de Penman-Monteith. A simulação de cenários segundo o IPCC foram plotados conforme os aumentos na temperatura média do ar, e utilizando dos métodos de evapotranspiração mostraram que os valores resultantes apontam alta na metade oeste da região do Seridó. E que devido a essas previsões de aumento gradativo na temperatura e conseqüentemente na evapotranspiração, os municípios pertencentes a essa região poderão ser
    castigados com o alto valor no déficit hídrico. Em complemento a esses resultados foram levantadas questões com relação ao contínuo desenvolvimento da região, pois com o aumento nos altos valores de Eto poderá acarretar sérios problemas às comunidades que necessitam da água
    disponível em açudes e reservatórios destinados ao abastecimento para consumo, agricultura familiar e a agropecuária.

     


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  • O objetivo desta pesquisa foi estimar avaliar a evapotranspiração na microrregião do Seridó a partir de dados pontuais de alguns municípios pertencentes para verificar os potenciais evapotranspirométricos da região. Os resultados apresentados pelos  principais métodos de estimativa deram conta de que o método de Hagreaves-Samani foi o que apresentou melhor ajuste em relação ao método de Penman-Monteith (FAO 56), mostrando ser viável de utilização,
    apresentando “muito bom” desempenho conforme os dados medidos e estimados para as localidades estudadas. Os métodos de Penman, Thornthwaite e Romanenko não responderam muito bem em pelo menos 4 das localidades estudadas, ficando com o “péssimo” desempenho para o estudo devido a análise estatística ter mostrado resultados menos significativos e não significativos em relação ao método padrão de Penman-Monteith. A simulação de cenários segundo o IPCC foram plotados conforme os aumentos na temperatura média do ar, e utilizando dos métodos de evapotranspiração mostraram que os valores resultantes apontam alta na metade oeste da região do Seridó. E que devido a essas previsões de aumento gradativo na temperatura e conseqüentemente na evapotranspiração, os municípios pertencentes a essa região poderão ser
    castigados com o alto valor no déficit hídrico. Em complemento a esses resultados foram levantadas questões com relação ao contínuo desenvolvimento da região, pois com o aumento nos altos valores de Eto poderá acarretar sérios problemas às comunidades que necessitam da água
    disponível em açudes e reservatórios destinados ao abastecimento para consumo, agricultura familiar e a agropecuária.

     

3
  • ALEXANDRE BOLEIRA LOPO
  • MODELAGEM ESTOCÁSTICA DO ÍNDICE DE RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA NA COSTA LESTE DO NORDESTE DO BRASIL


  • Orientador : MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ENIO BUENO PEREIRA
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • DAVID MENDES
  • FRANCISCO JAVIER SIGRO RODRIGUEZ
  • Data: 26/03/2014

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  • A elevação da radiação ultravioleta (UV), a alta incidência de câncer de pele não melanoma (CPNM) no Nordeste do Brasil (NEB) e a redução da coluna total de ozônio foram os motivadores do presente estudo. O objetivo geral consistiu em identificar e compreender a variabilidade da UV e Índice de Radiação Ultravioleta (índice UV) nas capitais da costa leste do NEB e ajustar modelos estocásticos às séries temporais do índice UV visando realizar predições (interpolações) e previsões/projeções (extrapolações) seguido de análise de tendência. A metodologia utilizou análise de componentes principais, análise de cluster, método de média preditiva ou Predictive Mean Matching (PMM) para preenchimento de falhas nos dados, modelo autoregressivo de defasagens distribuídas ou Autoregressive Distributed Lag (ADL) e teste Mann-Kendal. A modelagem via ADL ocorreu através da estimação de parâmetros, diagnóstico, análise de resíduos e avaliação da qualidade das predições/previsões via erro quadrático médio e coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados da investigação indicaram que a variabilidade anual da UV na capital do Rio Grande do Norte (Natal) possui uma característica nos meses de setembro e outubro que consiste em uma estabilização/redução do índice UV numa fase de crescimento da Radiação Solar Global em razão da maior concentração anual de ozônio total. A maior quantidade de aerossóis neste período contribui em menor intensidade para este evento. A aplicação da análise de Cluster na costa leste do NEB mostrou que este evento também ocorre nas capitais da Paraíba (João Pessoa) e Pernambuco (Recife). Os eventos extremos da UV foram identificados a partir da cidade de Natal e estavam associados a níveis abaixo da média anual de ozônio total e falta de cobertura de nuvens e não ocorriam na totalidade da região em função da distribuição espacial desigual dessas variáveis. O modelo ADL (4, 1), ajustado com dados de índice UV e ozônio total no período de 2001 a 2012, realizou a projeção/extrapolação para os próximos 30 anos (2013-2043) e indicou ao fim deste período elevação de cerca de uma unidade do índice UV caso o ozônio total mantenha a tendência de queda verificada nesse período.


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  • A elevação da radiação ultravioleta (UV), a alta incidência de câncer de pele não melanoma (CPNM) no Nordeste do Brasil (NEB) e a redução da coluna total de ozônio foram os motivadores do presente estudo. O objetivo geral consistiu em identificar e compreender a variabilidade da UV e Índice de Radiação Ultravioleta (índice UV) nas capitais da costa leste do NEB e ajustar modelos estocásticos às séries temporais do índice UV visando realizar predições (interpolações) e previsões/projeções (extrapolações) seguido de análise de tendência. A metodologia utilizou análise de componentes principais, análise de cluster, método de média preditiva ou Predictive Mean Matching (PMM) para preenchimento de falhas nos dados, modelo autoregressivo de defasagens distribuídas ou Autoregressive Distributed Lag (ADL) e teste Mann-Kendal. A modelagem via ADL ocorreu através da estimação de parâmetros, diagnóstico, análise de resíduos e avaliação da qualidade das predições/previsões via erro quadrático médio e coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados da investigação indicaram que a variabilidade anual da UV na capital do Rio Grande do Norte (Natal) possui uma característica nos meses de setembro e outubro que consiste em uma estabilização/redução do índice UV numa fase de crescimento da Radiação Solar Global em razão da maior concentração anual de ozônio total. A maior quantidade de aerossóis neste período contribui em menor intensidade para este evento. A aplicação da análise de Cluster na costa leste do NEB mostrou que este evento também ocorre nas capitais da Paraíba (João Pessoa) e Pernambuco (Recife). Os eventos extremos da UV foram identificados a partir da cidade de Natal e estavam associados a níveis abaixo da média anual de ozônio total e falta de cobertura de nuvens e não ocorriam na totalidade da região em função da distribuição espacial desigual dessas variáveis. O modelo ADL (4, 1), ajustado com dados de índice UV e ozônio total no período de 2001 a 2012, realizou a projeção/extrapolação para os próximos 30 anos (2013-2043) e indicou ao fim deste período elevação de cerca de uma unidade do índice UV caso o ozônio total mantenha a tendência de queda verificada nesse período.

4
  • WASHINGTON LUIZ FÉLIX CORREIA FILHO
  • MODELOS DE DISPERSÃO PARA EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO PARA O NORDESTE DO BRASIL.

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • KELLEN CARLA LIMA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • DAVID MENDES
  • FRANCISCO JAVIER SIGRO RODRIGUEZ
  • AFRÂNIO MÁRCIO CORREA VIEIRA
  • Data: 27/03/2014

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  • Nesta tese foram utilizados três diferentes modelos de regressão, os Modelos Lineares Generalizados via regressão logística e de Poisson e os Modelos Vetoriais Lineares Generalizados via distribuição generalizada de valores extremos (MVLG-GEV) com o objetivo de detectar os extremos de precipitação no Nordeste do Brasil. Inicialmente aplicaram-se os modelos de regressão logística e de Poisson para identificar as interações entre os extremos de precipitação e as demais variáveis a partir das razões de chances e de riscos relativos. Constatou-se que a variável indicadora da ocorrência de extremos de precipitação é a radiação de onda longa, verificada nas regiões leste, norte e semiárido do NEB, e a umidade relativa foi verificada no sul do NEB, em ambos os modelos. Os resultados apresentados pelos modelos de regressão logística e de Poisson mostram evidências de que estes extremos de precipitação são impulsionados pela Oscilação Madden-Julian, que ao interagir com os outros sistemas meteorológicos locais, regionais e grande escala podem ocasionar a ocorrência destes extremos. O terceiro modelo, MVLG-GEV, avaliou os extremos a partir dos máximos anuais de precipitação de forma múltipla (a partir de um conjunto de variáveis) e constatou-se que as variáveis que subsidiaram a ocorrência dos extremos de precipitação foram: as componentes zonal e meridional do vento, evaporação e TSM (Atlântico e Pacífico). Este artigo mostra evidências de que a variabilidade da TSM vistas no Atlântico como no Pacífico (El Niño-Oscilação Sul) interfera na variabilidade interanual da precipitação, modificando o padrão de circulação atmosférica na região, resultando na intensificação ou inibição da ocorrência dos extremos de precipitação. Os coeficientes de regressão logística, de Poisson e de MVLG-GEV demonstraram significância estatística, inferiores a 5%. Em relação aos níveis de retorno para os próximos 30 anos pelos MVLG-GEV, o menor nível foi de 91,62mm no sul da Bahia, enquanto o maior foi de 185,72mm no norte do Ceará.


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  • Nesta tese foram utilizados três diferentes modelos de regressão, os Modelos Lineares Generalizados via regressão logística e de Poisson e os Modelos Vetoriais Lineares Generalizados via distribuição generalizada de valores extremos (MVLG-GEV) com o objetivo de detectar os extremos de precipitação no Nordeste do Brasil. Inicialmente aplicaram-se os modelos de regressão logística e de Poisson para identificar as interações entre os extremos de precipitação e as demais variáveis a partir das razões de chances e de riscos relativos. Constatou-se que a variável indicadora da ocorrência de extremos de precipitação é a radiação de onda longa, verificada nas regiões leste, norte e semiárido do NEB, e a umidade relativa foi verificada no sul do NEB, em ambos os modelos. Os resultados apresentados pelos modelos de regressão logística e de Poisson mostram evidências de que estes extremos de precipitação são impulsionados pela Oscilação Madden-Julian, que ao interagir com os outros sistemas meteorológicos locais, regionais e grande escala podem ocasionar a ocorrência destes extremos. O terceiro modelo, MVLG-GEV, avaliou os extremos a partir dos máximos anuais de precipitação de forma múltipla (a partir de um conjunto de variáveis) e constatou-se que as variáveis que subsidiaram a ocorrência dos extremos de precipitação foram: as componentes zonal e meridional do vento, evaporação e TSM (Atlântico e Pacífico). Este artigo mostra evidências de que a variabilidade da TSM vistas no Atlântico como no Pacífico (El Niño-Oscilação Sul) interfera na variabilidade interanual da precipitação, modificando o padrão de circulação atmosférica na região, resultando na intensificação ou inibição da ocorrência dos extremos de precipitação. Os coeficientes de regressão logística, de Poisson e de MVLG-GEV demonstraram significância estatística, inferiores a 5%. Em relação aos níveis de retorno para os próximos 30 anos pelos MVLG-GEV, o menor nível foi de 91,62mm no sul da Bahia, enquanto o maior foi de 185,72mm no norte do Ceará.

5
  • PRISCILLA TELES DE OLIVEIRA
  • Estudo Estatístico Sobre Eventos de Precipitação Intensa no Nordeste do Brasil

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IRACEMA FONSECA DE ALBUQUERQUE CAVALCANTI
  • KELLEN CARLA LIMA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • SAMIA REGINA GARCIA CALHEIROS
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • DAVID MENDES
  • Data: 16/04/2014

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  • O Nordeste do Brasil (NEB) apresenta alta variabilidade no clima, abrangendo desde
    regiões  semi-áridas  até  regiões  com  alto  índice pluviométrico.  Segundo  o  último  relatório  do
    Intergovernmental  Panel  on  Climate  Change,  o  NEB  é  uma região  altamente  susceptível  às
    mudanças  climáticas,  além  de  ser  uma  região  sujeita  à ocorrência  de  eventos  de  precipitação
    intensa (EPI); contudo, ainda existem poucos estudos sobre a climatologia destes episódios  na
    região. Neste sentido, o objetivo  principal da pesquisa é determinar  a climatologia e tendência
    dos  EPI  sobre  o  NEB  e  suas  sub-regiões  climatologicamente homogêneas,  comparando  seu
    comportamento com a climatologia e tendência dos eventos de precipitação fraca e dos eventos
    de  precipitação  normal.  Para  tanto,  foram  utilizados  os dados  diários  de  precipitação  da  rede
    hidrometeorológica gerenciada pela Agência Nacional de Águas, para o período de 1972 a 2002.
    Por intermédio da técnica dos quantis foram definidos os eventos de precipitação e sua confiança
    estatística foi analisada através do teste de Mann Kendall. As sub-regiões foram obtidas por meio
    da análise  de cluster, utilizando  como medida de similaridade a distância euclidiana e o  método
    hierárquico  aglomerativo  de  Ward.  Os  resultados  mostraram que  a  sazonalidade  do  NEB  está
    sendo intensificada, ou seja, a estação seca está se tornando mais seca e estação chuvosa ficando
    mais chuvosa. Os fenômenos El Niño e La Niña influenciam mais em relação à quantidade de
    eventos  do  que  em  relação  à  intensidade,  mas  nas sub-regiões  esta  influência  é  menos
    perceptível.  Utilizando dados  diários  das  reanálises do ERA-Interim,  campos das anomalias dos
    compostos  de  variáveis  meteorológicas  foram  calculados  para o  litoral  do  NEB,  para
    caracterização do ambiente sinótico. Foram  identificados  os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis
    e  a  Zona  de  Convergência  do  Atlântico  Sul  como  os principais  sistemas  meteorológicos
    responsáveis pela formação dos EPI no litoral.



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  • O Nordeste do Brasil (NEB) apresenta alta variabilidade no clima, abrangendo desde
    regiões  semi-áridas  até  regiões  com  alto  índice pluviométrico.  Segundo  o  último  relatório  do
    Intergovernmental  Panel  on  Climate  Change,  o  NEB  é  uma região  altamente  susceptível  às
    mudanças  climáticas,  além  de  ser  uma  região  sujeita  à ocorrência  de  eventos  de  precipitação
    intensa (EPI); contudo, ainda existem poucos estudos sobre a climatologia destes episódios  na
    região. Neste sentido, o objetivo  principal da pesquisa é determinar  a climatologia e tendência
    dos  EPI  sobre  o  NEB  e  suas  sub-regiões  climatologicamente homogêneas,  comparando  seu
    comportamento com a climatologia e tendência dos eventos de precipitação fraca e dos eventos
    de  precipitação  normal.  Para  tanto,  foram  utilizados  os dados  diários  de  precipitação  da  rede
    hidrometeorológica gerenciada pela Agência Nacional de Águas, para o período de 1972 a 2002.
    Por intermédio da técnica dos quantis foram definidos os eventos de precipitação e sua confiança
    estatística foi analisada através do teste de Mann Kendall. As sub-regiões foram obtidas por meio
    da análise  de cluster, utilizando  como medida de similaridade a distância euclidiana e o  método
    hierárquico  aglomerativo  de  Ward.  Os  resultados  mostraram que  a  sazonalidade  do  NEB  está
    sendo intensificada, ou seja, a estação seca está se tornando mais seca e estação chuvosa ficando
    mais chuvosa. Os fenômenos El Niño e La Niña influenciam mais em relação à quantidade de
    eventos  do  que  em  relação  à  intensidade,  mas  nas sub-regiões  esta  influência  é  menos
    perceptível.  Utilizando dados  diários  das  reanálises do ERA-Interim,  campos das anomalias dos
    compostos  de  variáveis  meteorológicas  foram  calculados  para o  litoral  do  NEB,  para
    caracterização do ambiente sinótico. Foram  identificados  os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis
    e  a  Zona  de  Convergência  do  Atlântico  Sul  como  os principais  sistemas  meteorológicos
    responsáveis pela formação dos EPI no litoral.


6
  • JOÃO GUALBERTO DE CERQUEIRA JÚNIOR
  • Desenvolvimento e calibração de fotômetro solar para medições da profundidade óptica por aerossóis e coluna de água precipitável

  • Orientador : JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIO ASSOLIN CORREA
  • NEUSA MARIA PAES LEME
  • ENIO BUENO PEREIRA
  • NELSON VEISSID
  • JOSE HENRIQUE FERNANDEZ
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • JUDITH JOHANNA HOELZEMANN
  • Data: 10/06/2014

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  • O objetivo do trabalho foi estudar a possibilidade de calibração do fotômetro solar multibanda (FSM-4), desenvolvido para esse trabalho, que opera nas bandas de 500 nm, 670 nm 870 nm e 940 nm.  Investigou-se a estabilidade da profundidade óptica da atmosfera em um sítio na cidade de Caicó/RN, situada região semiárida do nordeste do Brasil. O sítio é uma região afastada de grandes centros e de atividades geradoras de poluição atmosférica. Foram coletados dados de irradiância solar direta em duas campanhas distintas durante o período seco, sendo uma em Dezembro de 2012 e outra em Setembro de 2013, para fins de calibração do protótipo. Para a calibração foram utilizados os métodos de Langley (ML) e método modificado de Langley (MLM), fazendo-se uso das medidas coletadas. Para as bandas de 500 nm, 670 nm e 870 nm, utilizadas para a medida da profundidade óptica por aerossóis (AOD), foi utilizado o ML e para a banda de 940 nm, na qual é medida a coluna de água precipitável (PWC) ou vapor de água na atmosfera, utilizou-se o MLM. Dentre os vários componentes constituintes da atmosfera, o vapor de água e os aerossóis são os que apresentam a maior variabilidade temporal, devido a fenômenos naturais e antropogênicos, e exercem um papel importante no balanço de energia do planeta. O que justifica os esforços para o desenvolvimento de um equipamento de baixo custo. Assim, por meio do ML e MLM aplicado aos dados coletados, foram observadas variabilidades na AOD e PWC para as quatro bandas, nos dois períodos estudados. Essa variabilidade da AOD e PWC no momento da coleta, que se dá por meio do espalhamento ou absorção da radiação solar na atmosfera, prejudicam o ajuste da reta aos dados e dificultando a obtenção da constante de calibração. Entretanto a região ainda não pode ser totalmente descartada como sítio de calibração, pois as campanhas foram de duração reduzida e as metodologias devem ser testadas em outros períodos do ano. Como alternativa para a calibração do fotômetro solar, foi feito um estudo de curta duração, junto ao fotômetro da rede mundial AERONET (AERsol RObotic NETwork), instalado em Petrolina/PE, da agência espacial americana (NASA). Foram coletados dados durante três dias com os instrumentos AERONET e FSM-4 operados simultaneamente no mesmo local. Por meio das técnicas de ML e MLM foram obtidos valores para teste das constantes de calibração. Foi observada uma convergência dos valores, apesar da pouca quantidade de dados coletados. A metodologia mostrou-se uma alternativa viável para a calibração do FSM-4.

     

     


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  • O objetivo do trabalho foi estudar a possibilidade de calibração do fotômetro solar multibanda (FSM-4), desenvolvido para esse trabalho, que opera nas bandas de 500 nm, 670 nm 870 nm e 940 nm.  Investigou-se a estabilidade da profundidade óptica da atmosfera em um sítio na cidade de Caicó/RN, situada região semiárida do nordeste do Brasil. O sítio é uma região afastada de grandes centros e de atividades geradoras de poluição atmosférica. Foram coletados dados de irradiância solar direta em duas campanhas distintas durante o período seco, sendo uma em Dezembro de 2012 e outra em Setembro de 2013, para fins de calibração do protótipo. Para a calibração foram utilizados os métodos de Langley (ML) e método modificado de Langley (MLM), fazendo-se uso das medidas coletadas. Para as bandas de 500 nm, 670 nm e 870 nm, utilizadas para a medida da profundidade óptica por aerossóis (AOD), foi utilizado o ML e para a banda de 940 nm, na qual é medida a coluna de água precipitável (PWC) ou vapor de água na atmosfera, utilizou-se o MLM. Dentre os vários componentes constituintes da atmosfera, o vapor de água e os aerossóis são os que apresentam a maior variabilidade temporal, devido a fenômenos naturais e antropogênicos, e exercem um papel importante no balanço de energia do planeta. O que justifica os esforços para o desenvolvimento de um equipamento de baixo custo. Assim, por meio do ML e MLM aplicado aos dados coletados, foram observadas variabilidades na AOD e PWC para as quatro bandas, nos dois períodos estudados. Essa variabilidade da AOD e PWC no momento da coleta, que se dá por meio do espalhamento ou absorção da radiação solar na atmosfera, prejudicam o ajuste da reta aos dados e dificultando a obtenção da constante de calibração. Entretanto a região ainda não pode ser totalmente descartada como sítio de calibração, pois as campanhas foram de duração reduzida e as metodologias devem ser testadas em outros períodos do ano. Como alternativa para a calibração do fotômetro solar, foi feito um estudo de curta duração, junto ao fotômetro da rede mundial AERONET (AERsol RObotic NETwork), instalado em Petrolina/PE, da agência espacial americana (NASA). Foram coletados dados durante três dias com os instrumentos AERONET e FSM-4 operados simultaneamente no mesmo local. Por meio das técnicas de ML e MLM foram obtidos valores para teste das constantes de calibração. Foi observada uma convergência dos valores, apesar da pouca quantidade de dados coletados. A metodologia mostrou-se uma alternativa viável para a calibração do FSM-4.

     

     

7
  • DARLAN MARTINES SCHMIDT
  • DINÂMICA DAS CONFIGURAÇÕES DE FORMAÇÃO E INIBIÇÃO DAS CHUVAS NO RIO GRANDE DO NORTE: CARACTERIZAÇÃO HIDRO - CLIMÁTICA DO ESTADO

  • Orientador : ARTHUR MATTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSEMIR ARAÚJO NEVES
  • ARTHUR MATTOS
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • ALAIN MARIE BERNARD PASSERAT DE SILANS
  • Data: 30/07/2014

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  • Neste estudo teve - se como objetivo, avaliar qual a influência dos principais mecanismos
    meteorológicos formadores e inibidores de precipitação, e as interações entre diferentes escalas
    de atuação, na variabilidade espacial e temporal do ciclo anual da precipitação no Rio Grande
    do Norte. Considerando ainda particularidades locais e regionais, criando assim uma base
    científica de apoio para ações futuras no manejo da demanda hídrica no Estado. Foram
    utilizados dados de precipitação mensal de 45 anos, compreendidos entre 1963 e 2007, dados
    cedidos pela EMPARN. A metodologia aplicada para se atingir os resultados foi composta
    inicialmente da análise estatística descritiva dos dados históricos, para comprovar a estabilidade
    da série, posteriormente, foi aplicada a geoestatística como ferramenta base para a plotagem
    dos mapas das variáveis, dentro da geoestatística optou-se pelo método de interpolação por
    Krigagem pois foi o método que apresentou os melhores resultados e menores erros de
    plotagem. Dentre os resultados, destaca-se o ciclo anual da precipitação do Estado que é
    influenciado por mecanismos meteorológicos das diferentes escalas espaciais e temporais, onde
    os principais mecanismos moduladores desse ciclo são a Zona de Convergência Intertropical
    (ZCIT) atuando de meados de fevereiro a meados de maio em todo o Estado, Ondas de Leste
    (OL), Linhas de Instabilidade (LI), Sistemas de Brisas e Chuvas Orográficas atuando
    principalmente na faixa Litorânea entre fevereiro e julho. Juntamente com Vórtices Ciclônicos
    de Altos Níveis (VCANs), Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs) e chuvas
    orográficas em qualquer região do Estado principalmente na primavera e verão. Em termos de
    fenômenos de maior escala destacaram-se EL NIÑO e LA NIÑA, ENOS na bacia do Pacífico
    Tropical, em episódios de LA NIÑA, geralmente ocorrem anos normais a chuvosos, já quando
    da ocorrência de períodos prolongados de escassez de chuvas são pela influência de EL NIÑO.
    Na bacia do oceano Atlântico o padrão de Dipolo também interfere na intensidade do ciclo das
    chuvas. O ciclo das chuvas no Rio Grande do Norte é dividido em dois períodos, um
    compreendendo as mesorregiões Oeste, Central e Porção Oeste da Agreste Potiguar a oeste da
    Chapada da Borborema, provocando chuvas de meados de fevereiro a meados de maio e um
    segundo período de ocorrência de chuvas, compreendido entre fevereiro a julho, onde as chuvas
    ocorrem na mesorregião Leste e restante da Agreste, situada a barlavento da Chapada da
    Borborema, ambos intercalados por períodos secos sem ocorrência de precipitações
    significativas e por períodos de transição de chuvoso-seco e de seco-chuvoso, onde podem
    ocorrem precipitações isoladas. Aproximadamente 82% das estações pluviométricas do Estado
    o que corresponde a 83,4% da área total do Rio Grande do Norte, não registram volumes anuais
    acima de 900 mm. Devido a oferta hídrica do Estado ser mantida por pequenos reservatórios,
    que já encontram – se em estado de eutrofização avançado, quando ocorrem as chuvas, atuam
    para lavar e substituir as águas dos reservatórios, melhorando a qualidade dessas, diminuindo
    o processo de eutrofização. Pois quando as mesmas não ocorrem significativamente ou longos
    períodos de escassez, o processo de deterioração das águas e eutrofização dos açudes aumenta
    significativamente. Através do conhecimento do comportamento anual do ciclo das chuvas se
    pode ter uma noção prévia de como poderá ser a tendência do período seguinte, tanto chuvoso
    ou propenso a escassez, principalmente observando as tendências dos fenômenos de maior
    escala.


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  • Neste estudo teve - se como objetivo, avaliar qual a influência dos principais mecanismos
    meteorológicos formadores e inibidores de precipitação, e as interações entre diferentes escalas
    de atuação, na variabilidade espacial e temporal do ciclo anual da precipitação no Rio Grande
    do Norte. Considerando ainda particularidades locais e regionais, criando assim uma base
    científica de apoio para ações futuras no manejo da demanda hídrica no Estado. Foram
    utilizados dados de precipitação mensal de 45 anos, compreendidos entre 1963 e 2007, dados
    cedidos pela EMPARN. A metodologia aplicada para se atingir os resultados foi composta
    inicialmente da análise estatística descritiva dos dados históricos, para comprovar a estabilidade
    da série, posteriormente, foi aplicada a geoestatística como ferramenta base para a plotagem
    dos mapas das variáveis, dentro da geoestatística optou-se pelo método de interpolação por
    Krigagem pois foi o método que apresentou os melhores resultados e menores erros de
    plotagem. Dentre os resultados, destaca-se o ciclo anual da precipitação do Estado que é
    influenciado por mecanismos meteorológicos das diferentes escalas espaciais e temporais, onde
    os principais mecanismos moduladores desse ciclo são a Zona de Convergência Intertropical
    (ZCIT) atuando de meados de fevereiro a meados de maio em todo o Estado, Ondas de Leste
    (OL), Linhas de Instabilidade (LI), Sistemas de Brisas e Chuvas Orográficas atuando
    principalmente na faixa Litorânea entre fevereiro e julho. Juntamente com Vórtices Ciclônicos
    de Altos Níveis (VCANs), Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs) e chuvas
    orográficas em qualquer região do Estado principalmente na primavera e verão. Em termos de
    fenômenos de maior escala destacaram-se EL NIÑO e LA NIÑA, ENOS na bacia do Pacífico
    Tropical, em episódios de LA NIÑA, geralmente ocorrem anos normais a chuvosos, já quando
    da ocorrência de períodos prolongados de escassez de chuvas são pela influência de EL NIÑO.
    Na bacia do oceano Atlântico o padrão de Dipolo também interfere na intensidade do ciclo das
    chuvas. O ciclo das chuvas no Rio Grande do Norte é dividido em dois períodos, um
    compreendendo as mesorregiões Oeste, Central e Porção Oeste da Agreste Potiguar a oeste da
    Chapada da Borborema, provocando chuvas de meados de fevereiro a meados de maio e um
    segundo período de ocorrência de chuvas, compreendido entre fevereiro a julho, onde as chuvas
    ocorrem na mesorregião Leste e restante da Agreste, situada a barlavento da Chapada da
    Borborema, ambos intercalados por períodos secos sem ocorrência de precipitações
    significativas e por períodos de transição de chuvoso-seco e de seco-chuvoso, onde podem
    ocorrem precipitações isoladas. Aproximadamente 82% das estações pluviométricas do Estado
    o que corresponde a 83,4% da área total do Rio Grande do Norte, não registram volumes anuais
    acima de 900 mm. Devido a oferta hídrica do Estado ser mantida por pequenos reservatórios,
    que já encontram – se em estado de eutrofização avançado, quando ocorrem as chuvas, atuam
    para lavar e substituir as águas dos reservatórios, melhorando a qualidade dessas, diminuindo
    o processo de eutrofização. Pois quando as mesmas não ocorrem significativamente ou longos
    períodos de escassez, o processo de deterioração das águas e eutrofização dos açudes aumenta
    significativamente. Através do conhecimento do comportamento anual do ciclo das chuvas se
    pode ter uma noção prévia de como poderá ser a tendência do período seguinte, tanto chuvoso
    ou propenso a escassez, principalmente observando as tendências dos fenômenos de maior
    escala.

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  • BRUCE KELLY DA NOBREGA SILVA
  • INDICADOR DE VULNERABILIDADE AGROPECUÁRIA A EXTREMOS CLIMÁTICOS PARA O NORDESTE DO BRASIL.

  • Orientador : PAULO SERGIO LUCIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ANTONIO COSTA DOS SANTOS
  • BERGSON GUEDES BEZERRA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • JOSÉ ANTÔNIO MARENGO
  • MARIA HELENA CONSTANTINO SPYRIDES
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • Data: 01/09/2014

  • Mostrar Resumo
  • A região Nordeste do Brasil (NEB) é susceptível a extremos climáticos devido à alta variabilidade temporal e espacial da precipitação. Vários estudos têm investigado tal variabilidade com o propósito de compreender os episódios danosos, como secas e enchentes. O fenômeno da seca no NEB configura-se por tratar-se de tema complexo por afetar milhões de pessoas e ser objeto de estudos em diversas áreas do conhecimento. Uma forma de tentar argumentar sobre esse fenômeno é utilizando o conceito de vulnerabilidade. Para mensurar um indicador de vulnerabilidade é necessário grande quantidade de dados de diferentes áreas do conhecimento, dentre as quais incluem-se a meteorologia, socioambiental, econômico, saúde pública, entre outros. O principal objetivo desse trabalho foi criar um indicador de vulnerabilidade à extremos climáticos (seca e inundação) para o NEB. Os dados que foram utilizados pertencem a ANA (Agência Nacional das Águas), IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e Ministério da Integração Nacional. Os resultados mostram que o sul da NEB apresentou os maiores indicadores de vulnerabilidade, sendo que parte do semiárido grau moderado, relacionando-se ao grau de exposição ou susceptibilidade a seca e sensibilidade agrícola nas áreas mais produtivas da região. Em relação ao fator incapacidade adaptativa AI, este não apresentou resultados significativos para a composição do indicador de vulnerabilidade.

     


  • Mostrar Abstract
  • A região Nordeste do Brasil (NEB) é susceptível a extremos climáticos devido à alta variabilidade temporal e espacial da precipitação. Vários estudos têm investigado tal variabilidade com o propósito de compreender os episódios danosos, como secas e enchentes. O fenômeno da seca no NEB configura-se por tratar-se de tema complexo por afetar milhões de pessoas e ser objeto de estudos em diversas áreas do conhecimento. Uma forma de tentar argumentar sobre esse fenômeno é utilizando o conceito de vulnerabilidade. Para mensurar um indicador de vulnerabilidade é necessário grande quantidade de dados de diferentes áreas do conhecimento, dentre as quais incluem-se a meteorologia, socioambiental, econômico, saúde pública, entre outros. O principal objetivo desse trabalho foi criar um indicador de vulnerabilidade à extremos climáticos (seca e inundação) para o NEB. Os dados que foram utilizados pertencem a ANA (Agência Nacional das Águas), IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e Ministério da Integração Nacional. Os resultados mostram que o sul da NEB apresentou os maiores indicadores de vulnerabilidade, sendo que parte do semiárido grau moderado, relacionando-se ao grau de exposição ou susceptibilidade a seca e sensibilidade agrícola nas áreas mais produtivas da região. Em relação ao fator incapacidade adaptativa AI, este não apresentou resultados significativos para a composição do indicador de vulnerabilidade.

     

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  • ALEXANDRE TORRES SILVA DOS SANTOS
  • UM ESTUDO SOBRE A VARIABILIDADE DO VENTO NO NORDESTE DO BRASIL ATRAVÉS DE MÉTODOS ESTATÍSTICOS E VIA MODELOS DINÂMICOS DE MESO E MICRO ESCALA

  • Orientador : CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOHN EDWARD NEIRA VILLENA
  • PAULO SERGIO LUCIO
  • KELLEN CARLA LIMA
  • CLAUDIO MOISES SANTOS E SILVA
  • ENIO PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 08/12/2014

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  • O objetivo deste trabalho foi determinar a variabilidade sazonal-interanual e tendência da velocidade do vento e validar o modelo numérico de mesoescala para depois acoplar com o modelo numérico de microescala no intuito de obter recursos eólicos em algumas localidades no Nordeste do Brasil (NEB). Para isso usamos dois conjuntos de dados de velocidade do vento (estações meteorológicas e torres anemométricas) e dois modelos dinâmicos; um de mesoescala e outro de microescala. Usamos ferramentas estatísticas para avaliar e validar os dados medidos e simulados. As simulações do modelo dinâmico de mesoescala foram realizadas através de métodos de assimilação de dados (relaxamento newtoniano e filtro de Kalman). Os principais resultados apontam: (i) Cinco grupos homogêneos de velocidade do vento no NEB com valores maiores no inverno e primavera e menores para verão e outono; (ii) A variabilidade interanual da velocidade do vento em alguns grupos se destacaram com valores maiores; (iii) A circulação de grande escala modificada por fenômenos El Niño e La Niña alterou a intensidade da velocidade do vento para os grupos com maiores valores; (iv) A análise de tendência mostrou valores negativos mais significativos para os grupos G3, G4 e G5 em todas as estações do ano e na média anual; (v) O desempenho do modelo dinâmico de mesoescala apresentou menores erros nas localidades Paracuru e São João do Cariri e maiores erros foram observados em Triunfo; (vi) Aplicação do filtro de Kalman diminuir significativamente os erros sistemáticos apresentados nas simulações do modelo dinâmico de mesoescala; (vii) Os recursos eólicos apontam que as áreas Paracuru e Triunfo são favoráveis para geração de energia, sendo que a técnica de acoplamento após validação apresentou melhor resultado para Paracuru. Concluímos que o objetivo do estudo foi alcançado, sendo possível agora identificar tendências em grupos homogêneos do comportamento do vento, além de avaliar à qualidade das simulações tanto com o modelo dinâmico de mesoescala como de microescala para responder questões necessárias antes de planejar projetos de pesquisas na área eólica.


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  • O objetivo deste trabalho foi determinar a variabilidade sazonal-interanual e tendência da velocidade do vento e validar o modelo numérico de mesoescala para depois acoplar com o modelo numérico de microescala no intuito de obter recursos eólicos em algumas localidades no Nordeste do Brasil (NEB). Para isso usamos dois conjuntos de dados de velocidade do vento (estações meteorológicas e torres anemométricas) e dois modelos dinâmicos; um de mesoescala e outro de microescala. Usamos ferramentas estatísticas para avaliar e validar os dados medidos e simulados. As simulações do modelo dinâmico de mesoescala foram realizadas através de métodos de assimilação de dados (relaxamento newtoniano e filtro de Kalman). Os principais resultados apontam: (i) Cinco grupos homogêneos de velocidade do vento no NEB com valores maiores no inverno e primavera e menores para verão e outono; (ii) A variabilidade interanual da velocidade do vento em alguns grupos se destacaram com valores maiores; (iii) A circulação de grande escala modificada por fenômenos El Niño e La Niña alterou a intensidade da velocidade do vento para os grupos com maiores valores; (iv) A análise de tendência mostrou valores negativos mais significativos para os grupos G3, G4 e G5 em todas as estações do ano e na média anual; (v) O desempenho do modelo dinâmico de mesoescala apresentou menores erros nas localidades Paracuru e São João do Cariri e maiores erros foram observados em Triunfo; (vi) Aplicação do filtro de Kalman diminuir significativamente os erros sistemáticos apresentados nas simulações do modelo dinâmico de mesoescala; (vii) Os recursos eólicos apontam que as áreas Paracuru e Triunfo são favoráveis para geração de energia, sendo que a técnica de acoplamento após validação apresentou melhor resultado para Paracuru. Concluímos que o objetivo do estudo foi alcançado, sendo possível agora identificar tendências em grupos homogêneos do comportamento do vento, além de avaliar à qualidade das simulações tanto com o modelo dinâmico de mesoescala como de microescala para responder questões necessárias antes de planejar projetos de pesquisas na área eólica.

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