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Radial growth characteristics of a high-elevation shrub species, sea buckthorn (Hippophae rhamnoides), were investigated at four sites in a river valley at altitudes ranging from 3,333 to 3,820 m a.s.l. close to the terminus of the July First Glacier in the western Qilian Mountains of northwestern China. Radial growth of the sea buckthorn was significantly and positively correlated with the mean monthly temperature in June of the current growing season. Based on the fact that fluctuations in the shrub’s radial growth and the glacier’s equilibrium-line altitude (ELA) are affected by climatic variables, a tree-ring width chronology of the four sites was used to reconstruct the ELA from 1950 to 2003. The resulting ELA model explained more than 55.3% of the variance in the ELA of the July First Glacier series. On a decadal time scale, the cumulative-departure curve of the reconstructed ELA series showed an increasing trend from the 1950s to the mid-1960s, followed by a descending trend from the mid-1960s to the mid-1970s. The ELA appears to have remained stable from the mid-1970s to the mid-1990s, but has displayed dramatic variations during the past decade.

Wearable wireless sensor devices, which are implemented by deploying sensor nodes on objects, are widely utilized in a broad field of applica-tions, especially in the healthcare system for improving the quality of life or monitoring different types of physical data from the observed objects. The aim of this study is to design an in-home, small-size and long-term wearable fall detection system in wireless network by using barometric pressure sensing for elderly or patient who needs healthcare monitoring. This threshold-based fall detection system is to measure the altitude of different positions on the human body, and detect the fall event from that altitude information. As a surveillance system, it would trigger an alert when the fall event occurs so that to protect people from the potential life risk by immediate rescue and treatment. After all the performances evaluation, the measurement result shows that standing, sitting and fall state was detected with 100% accuracy and lying on bed state was detected with 93.3% accuracy by using this wireless fall detection system. Furthermore, this system with low power consumption on battery-node can operate continuously up to 150 days.

Altitudinal gradients represent useful tool for investigating diversity patterns and processes affecting species richness and turnover along steep gradient of conditions at relatively small scale. The aim of my study was to compile a complete checklist of birds for elevational gradient of Mt. Cameroon rainforests (300 - 2300 m a.s.l.) and to analyse distribution of species diversity, species turnover, elevational ranges and relationships between elevational distribution of species and their range size, body weight or diet type. Species richness on the elevational gradient of Mt. Cameroon decline monotonically with some plateau at 600 - 1000 m a.s.l. Changes of community composition along the gradient are caused mainly by species turnover at low elevations, which contrast to pattern above 1200 m a.s.l. where the betadiversity is influenced mainly by continual species loss (nestedness). Species elevational ranges increase with increasing elevation, which is in agreement with elevational Rapoport's rule. Species breeding at higher elevations have smaller geographical ranges, restricted to isolated islands of montane rainforests. Numbers of insectivorous species are rapidly decreasing with increasing elevation, proportion of nectarivorous species is rather invariable and number of granivorous species...

Solos de ecossistemas tropicais são considerados maiores emissores naturais de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera. Grande parte do N2O produzido a partir destes solos é originada por dois processos microbiológicos, desnitrificação e nitrificação. A dinâmica de produção e decomposição de raízes e de serapilheira também contribuem para os estoques de carbono e nitrogênio no solo e para a produção de N2O e outros gases de efeito estufa. Diante do exposto e da grande importância, produtividade e extensão da Mata Atlântica, o presente estudo apresenta como objetivo principal investigar se as perdas de nitrogênio (N) pela emissão de N2O é um componente importante no ciclo do N na Mata Atlântica e se há uma variação nesses fluxos em relação às diferentes altitudes (100, 400 e 1000 m) e em relação a outros parâmetros (sazonalidade, temperatura, umidade do solo, dinâmica de produção e decomposição de serapilheira e raízes, e razão C:N da serapilheira). Não houve diferença na quantidade de chuva entre as áreas estudadas. A temperatura diminuiu com a altitude e foi significativamente mais baixa na altitude 1000 m. A umidade do solo determinada através dos espaços porosos do solo preenchidos por água diminuiu com a altitude. As áreas localizadas a 100 m apresentaram maior produção de serapilheira e entre as demais altitudes não houve diferença significativa na produção. Ao contrário da produção, o estoque de serapilheira e o tempo para decomposição também aumentou com as altitudes. O solo das parcelas localizados a 1000 m apresentaram biomassa de raízes vivas e mortas significativamente maior (P<0,05) e a razão C:N das raízes foi similar para todas as áreas. Os fluxos médios anuais encontrados para cada altitude durante o ano desta pesquisa foram: 3,2 kg-N ha-1 ano-1, 1,3 kg-N ha-1 ano-1 e 0,6 kg-N ha-1 ano-1 para as altitudes 100, 400 e 1000m, respectivamente. As emissões de N2O foram fortemente influenciadas pela umidade do solo e pela temperatura e diminuíram significativamente com a altitude. Os baixos fluxos de N2O a 1000 m são decorrentes da baixa disponibilidade de NO3- que viabiliza os processo de geração de N2O, que é produzido por desnitrificação.Com base nestes resultados, a Floresta de Mata Atlântica apresenta um ciclo de N mais conservador em relação às florestas da região Amazônica tanto pelas diferenças físico-químicas do solo como temperatura e regimes pluviométricos / Soils of tropical ecosystems are considered one of the major natural sources of nitrous oxide (N2O) to the atmosphere. Most of the N2O in soils is produced by two microbial processes, denitrification and nitrification. Litterfall and fine root dynamics are believed to contribute to the labile carbon (C) and nitrogen (N) and also contribute to the production greenhouse gases. According to these assumptions and regarding to the magnitude of the Brazilian Atlantic Forest this study aimed to investigate the losses of N by the emission of N2O along an altitudinal gradient and the relation between these fluxes and other climatic and edaphic parameters (precipitation, temperature, soil moisture, litterfall and fine roots dynamics). There was no difference in precipitation among the studied areas. Temperature and soil moisture decreased with altitude. Lower altitudes showed high litter production and low stock of soil litter. Root mass was significantly higher at altitude 1000m but root C:N ratio showed no difference among the altitudes. N2O annual soil fluxes were 3,2 kg-N ha-1yr-1, 1,3 kg-N ha-1yr-1, and 0,6 kg-N ha-1yr-1 at 100, 400 and 1000m, respectively. N2O fluxes were significantly influenced by soil moisture and temperature and decreased with altitude. Lower fluxes at 1000m are due to low NO3- availability and thus low N2O production. According to these results, The Atlantic Forest is considered to have a more conservative N cycle related to the Amazon forests due to the differences of soil chemical and physical properties and pluviometric conditions

As manobras de extração de cargas em baixas alturas (Low Altitude Parachute Extraction System - LAPES) configuram-se num dos maiores desafios aeronáuticos do ponto de vista de controle, devido às rápidas variações de posição de centro de gravidade, momentos de inércia e peso da aeronave, associados a pequenas margens para variação da altitude. Assim, este trabalho propõe modelos que simulem as perturbações envolvidas em manobras LAPES e apresenta alternativas para o controle da aeronave, de maneira a tornar esse tipo de missão exeqüível de maneira segura e com uma carga de trabalho adequada ao piloto. É discutida a implementação do sistema de controle em dois laços: um laço interno para aumento de estabilidade e outro laço externo para o aumento de controle. Utiliza-se para o laço interno a técnica de inversão estática, com os ganhos sendo definidos através da alocação de pólos relativos ao movimento de período curto da aeronave. Para o laço externo, são analisadas duas arquiteturas de controle: comando de razão de arfagem e segurador de atitude (CRASA) e comando de variação e segurador de trajetória de voo (CVSTV). São utilizados nesse laço controladores clássicos tipo proporcional integral, com os ganhos sendo definidos através da minimização de uma função custo tipo integral do módulo do erro. Além disso, é apresentada a implementação de um sistema de piloto automático para controle da velocidade da aeronave, também utilizando um controlador tipo PI, com os ganhos definidos através da minimização de uma função custo. É discutida uma revisão na função custo utilizada, com a inserção de um fator de penalização relativo ao somatório dos ganhos dos controladores obtidos. São apresentados os resultados de simulação de diversas condições de alijamento de carga, além de simulações envolvendo todas as etapas da manobra, com a conseqüente melhora na qualidade de pilotagem para o cumprimento da missão. Para análise de desempenho no domínio da freqüência foi feita uma discussão a respeito dos requisitos que o sistema em malha aberta deve atender para apresentar: boa capacidade de rastreio, rejeição de distúrbios, atenuação de ruídos e robustez de estabilidade. A partir dessa discussão foi analisado o comportamento dos valores singulares do sistema controlado em malha aberta. Finalmente, foi feita uma análise de robustez de desempenho para a presença de rajadas verticais e uma análise de robustez de estabilidade para variações paramétricas da planta devido a incertezas na posição do CG da aeronave.

As condições climáticas de determinada região são de importância estratégica para o planejamento agrícola. No entanto, é comum localidades distantes de alguma estação meteorológica. O presente mestrado teve o intuito de propor um modelo para estimar valores de temperatura média diária e precipitação diária em localidades sem informação meteorológica. Os dados climáticos foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia Agrícola (INMET) e da Agência Nacional de Águas (ANA). Estimaram-se equações para dados diários através da regressão linear múltiplas entre as variáveis temperatura média (Tm) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da temperatura (T) versus altitude, latitude e longitude, precipitação média (Pm) versus altitude, latitude e longitude, Precipitação mínima (Pmin) versus altitude, latitude e longitude, precipitação máxima (Pmáx) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da chuva (P) versus altitude, latitude e longitude, probabilidade de não chover (P) versus altitude, latitude e longitude, correlação da temperatura T) e precipitação P) com o dia anterior versus altitude, latitude e longitude para cada dia do ano e verificou-se a significância a 5% de probabilidade. Dessa forma, qualquer localidade passou a ter os parâmetros necessários para a gerar séries sintéticas, assumindo o processo multivariado contínuo. Para a criação da série sintética de temperatura usou-se Tm, T, T, os parâmetros usados na criação da série de precipitação foram Pmin, Pmáx, Pm, P e P. Foram geradas séries de 100 anos em 507 localidades para Temperatura média diária e mensal, além de Precipitação média diária e mensal. A capacidade de armazenamento de água (CAD) foi estimada em todas as localidades através de modelos de pedotransferência. Os teores de argila, silte, areia e matéria orgânica do solo usados na pedotransferência foram obtidos do levantamento de solo RADAM e interpolados através da geoestatística. Em todas as localidades foi feito o balanço hídrico pelo método de Tornthwaite com os respectivos valores estimados de temperatura e precipitação, além da CAD específica da localidade. A validação do modelo gerador de séries sintéticas foi feita utilizando índices de correlação entre valores observados e estimados. Usou-se a ERP (erro relativo padrão), o coeficiente de correlação linear (r2), o índice de concordância (d) e o produto entre o coeficiente de correlação e o índice de concordância, chamado de índice de confiança (c). Obteve-se índices de confiança baixos para a estimativa de temperatura média diária e muito baixos para a precipitação média diária. No entanto, o modelo teve bom desempenho para dados mensais, obtendo índices boa correlação linear e concordância para temperatura e precipitação. / The climatic conditions of any region could be of the extreme importance to the strategic analysis of agricultural planning. However, it\'s common fields that are far away from any meteorological station. This mastership proposes a model to estimate values of daily temperature and rainfall. The climatic data was collected from National Meteorological Agriculture Institute (INMET) and from National Water Agency (ANA). The equation made with linear multiple regression for daily data among the parameters average of temperature (Tm) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of temperature (T) versus altitude, latitude and longitude, average of rainfall (Pm) versus altitude, latitude and longitude, minimal rainfall (Pmin) versus altitude, latitude and longitude, maximum rainfall (Pmáx) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of rain (P) versus altitude, latitude and longitude, probability of not rain (P) versus altitude, latitude and longitude, correlation of temperature (T) and precipitation (P) between two consecutive days versus altitude, latitude and longitude. The analysis of significance was done with 5% of probability. Any location could obtain the parameters to generate synthetic series, using a multivariated continuous process. It was used Tm, T, T to create the synthetic series of temperature, the parameters used to create de synthetic series of rainfall were Pmin, Pmáx, Pm, P e P. 100 synthetic series were created in 507 locations for daily and monthly temperature and rainfall. The soil water capacity was estimated for all locations using a pedotransfer model. The percentage of clay, silt, sand and organic matter were obtained on the Soil Survey RADAM and interpolated by geoestatiscal analysis. All locations had the water balance done by Thornthwaite method with its respective estimated value of temperature and rainfall, using the specific soil water capacity of the location. The model validation of synthetic series generator was done using correlations index between observed and estimated values. Was used the relative pattern error (ERP), linear correlation (r2), concordance index (d) and the product of the last both index called reliable index (c). The reliable index obtained for daily temperature and rainfall was very low. However, the model had a good efficiency for monthly temperature and rainfall.

Parce que les processus nuageux sont des processus complexes qui opèrent à des échelles spatiales très différentes, l'évolution de l'effet radiatif des nuages (CRE) dans un climat qui se réchauffe est incertaine. Afin de mieux comprendre l'évolution du CRE, il est utile de l'exprimer en fonction de propriétés nuageuses fondamentales et observables. Dans l'infrarouge (LW), l'altitude des nuages est une des propriétés fondamentales, ainsi que leur couverture et leur opacité. Les observations collectées par le lidar spatial CALIOP durant la dernière décennie nous ont permis d'exprimer le CRE LW en fonction de cinq propriétés nuageuses. Nous montrons que le CRE LW dépend linéairement de l'altitude des nuages. Cette linéarité permet de décomposer les variations du CRE LW en contributions dues aux cinq propriétés nuageuses. On observe ainsi que la couverture des nuages opaques a piloté les variations du CRE LW durant la dernière décennie. L'analyse de simulations climatiques suivant la même approche à l'aide d'un simulateur lidar montre que les variations du CRE LW dans le climat actuel sont pilotées par l'altitude des nuages opaques, en désaccord avec les observations. Lorsqu'on étend cette analyse aux rétroactions nuageuses LW simulées dans un climat futur, on remarque que celles-ci sont également pilotées par l'altitude des nuages opaques. Ces résultats suggèrent que les observations par lidar spatial apportent une forte contrainte observationnelle sur les rétroactions nuageuses LW, qui sont l'une des principales sources d'incertitude dans les prévisions d'évolution de la température moyenne globale dues aux activités humaines. / Because cloud processes are complex processes which operate at very different spatial scales, the evolution of the cloud radiative effect (CRE) in a warming climate is uncertain. To improve our understanding of the evolution of the CRE, it is useful to express it as a function of fundamental and observable cloud properties. In the infrared (LW), the altitude of clouds is one of the fundamental properties, together with their cover and opacity. The observations collected by the space-lidar CALIOP during the last decade allowed us to express the LW CRE using five cloud properties. We show that the LW CRE depends linearly on the cloud altitude. This linearity allows to decompose the variations of the LW CRE into contributions due to the five cloud properties. We observe that the cover of the opaque clouds drove the variations of the LW CRE during the last decade. The analysis of climate simulations performing the same approach by means of a lidar simulator shows that the variations of the LW CRE in the current climate are driven by the opaque cloud altitude, in disagreement with the observations. When we extend this analysis to the LW cloud feedback simulated in a future climate, we notice that they are also driven by the opaque cloud altitude. These results suggest that the space-lidar observations bring a strong observational constraint on the LW cloud feedbacks, which are one of the main sources of uncertainty in predicting future global average temperature evolution due to human activities.

As condições climáticas de determinada região são de importância estratégica para o planejamento agrícola. No entanto, é comum localidades distantes de alguma estação meteorológica. O presente mestrado teve o intuito de propor um modelo para estimar valores de temperatura média diária e precipitação diária em localidades sem informação meteorológica. Os dados climáticos foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia Agrícola (INMET) e da Agência Nacional de Águas (ANA). Estimaram-se equações para dados diários através da regressão linear múltiplas entre as variáveis temperatura média (Tm) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da temperatura (T) versus altitude, latitude e longitude, precipitação média (Pm) versus altitude, latitude e longitude, Precipitação mínima (Pmin) versus altitude, latitude e longitude, precipitação máxima (Pmáx) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da chuva (P) versus altitude, latitude e longitude, probabilidade de não chover (P) versus altitude, latitude e longitude, correlação da temperatura T) e precipitação P) com o dia anterior versus altitude, latitude e longitude para cada dia do ano e verificou-se a significância a 5% de probabilidade. Dessa forma, qualquer localidade passou a ter os parâmetros necessários para a gerar séries sintéticas, assumindo o processo multivariado contínuo. Para a criação da série sintética de temperatura usou-se Tm, T, T, os parâmetros usados na criação da série de precipitação foram Pmin, Pmáx, Pm, P e P. Foram geradas séries de 100 anos em 507 localidades para Temperatura média diária e mensal, além de Precipitação média diária e mensal. A capacidade de armazenamento de água (CAD) foi estimada em todas as localidades através de modelos de pedotransferência. Os teores de argila, silte, areia e matéria orgânica do solo usados na pedotransferência foram obtidos do levantamento de solo RADAM e interpolados através da geoestatística. Em todas as localidades foi feito o balanço hídrico pelo método de Tornthwaite com os respectivos valores estimados de temperatura e precipitação, além da CAD específica da localidade. A validação do modelo gerador de séries sintéticas foi feita utilizando índices de correlação entre valores observados e estimados. Usou-se a ERP (erro relativo padrão), o coeficiente de correlação linear (r2), o índice de concordância (d) e o produto entre o coeficiente de correlação e o índice de concordância, chamado de índice de confiança (c). Obteve-se índices de confiança baixos para a estimativa de temperatura média diária e muito baixos para a precipitação média diária. No entanto, o modelo teve bom desempenho para dados mensais, obtendo índices boa correlação linear e concordância para temperatura e precipitação. / The climatic conditions of any region could be of the extreme importance to the strategic analysis of agricultural planning. However, it\'s common fields that are far away from any meteorological station. This mastership proposes a model to estimate values of daily temperature and rainfall. The climatic data was collected from National Meteorological Agriculture Institute (INMET) and from National Water Agency (ANA). The equation made with linear multiple regression for daily data among the parameters average of temperature (Tm) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of temperature (T) versus altitude, latitude and longitude, average of rainfall (Pm) versus altitude, latitude and longitude, minimal rainfall (Pmin) versus altitude, latitude and longitude, maximum rainfall (Pmáx) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of rain (P) versus altitude, latitude and longitude, probability of not rain (P) versus altitude, latitude and longitude, correlation of temperature (T) and precipitation (P) between two consecutive days versus altitude, latitude and longitude. The analysis of significance was done with 5% of probability. Any location could obtain the parameters to generate synthetic series, using a multivariated continuous process. It was used Tm, T, T to create the synthetic series of temperature, the parameters used to create de synthetic series of rainfall were Pmin, Pmáx, Pm, P e P. 100 synthetic series were created in 507 locations for daily and monthly temperature and rainfall. The soil water capacity was estimated for all locations using a pedotransfer model. The percentage of clay, silt, sand and organic matter were obtained on the Soil Survey RADAM and interpolated by geoestatiscal analysis. All locations had the water balance done by Thornthwaite method with its respective estimated value of temperature and rainfall, using the specific soil water capacity of the location. The model validation of synthetic series generator was done using correlations index between observed and estimated values. Was used the relative pattern error (ERP), linear correlation (r2), concordance index (d) and the product of the last both index called reliable index (c). The reliable index obtained for daily temperature and rainfall was very low. However, the model had a good efficiency for monthly temperature and rainfall.

Solos de ecossistemas tropicais são considerados maiores emissores naturais de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera. Grande parte do N2O produzido a partir destes solos é originada por dois processos microbiológicos, desnitrificação e nitrificação. A dinâmica de produção e decomposição de raízes e de serapilheira também contribuem para os estoques de carbono e nitrogênio no solo e para a produção de N2O e outros gases de efeito estufa. Diante do exposto e da grande importância, produtividade e extensão da Mata Atlântica, o presente estudo apresenta como objetivo principal investigar se as perdas de nitrogênio (N) pela emissão de N2O é um componente importante no ciclo do N na Mata Atlântica e se há uma variação nesses fluxos em relação às diferentes altitudes (100, 400 e 1000 m) e em relação a outros parâmetros (sazonalidade, temperatura, umidade do solo, dinâmica de produção e decomposição de serapilheira e raízes, e razão C:N da serapilheira). Não houve diferença na quantidade de chuva entre as áreas estudadas. A temperatura diminuiu com a altitude e foi significativamente mais baixa na altitude 1000 m. A umidade do solo determinada através dos espaços porosos do solo preenchidos por água diminuiu com a altitude. As áreas localizadas a 100 m apresentaram maior produção de serapilheira e entre as demais altitudes não houve diferença significativa na produção. Ao contrário da produção, o estoque de serapilheira e o tempo para decomposição também aumentou com as altitudes. O solo das parcelas localizados a 1000 m apresentaram biomassa de raízes vivas e mortas significativamente maior (P<0,05) e a razão C:N das raízes foi similar para todas as áreas. Os fluxos médios anuais encontrados para cada altitude durante o ano desta pesquisa foram: 3,2 kg-N ha-1 ano-1, 1,3 kg-N ha-1 ano-1 e 0,6 kg-N ha-1 ano-1 para as altitudes 100, 400 e 1000m, respectivamente. As emissões de N2O foram fortemente influenciadas pela umidade do solo e pela temperatura e diminuíram significativamente com a altitude. Os baixos fluxos de N2O a 1000 m são decorrentes da baixa disponibilidade de NO3- que viabiliza os processo de geração de N2O, que é produzido por desnitrificação.Com base nestes resultados, a Floresta de Mata Atlântica apresenta um ciclo de N mais conservador em relação às florestas da região Amazônica tanto pelas diferenças físico-químicas do solo como temperatura e regimes pluviométricos / Soils of tropical ecosystems are considered one of the major natural sources of nitrous oxide (N2O) to the atmosphere. Most of the N2O in soils is produced by two microbial processes, denitrification and nitrification. Litterfall and fine root dynamics are believed to contribute to the labile carbon (C) and nitrogen (N) and also contribute to the production greenhouse gases. According to these assumptions and regarding to the magnitude of the Brazilian Atlantic Forest this study aimed to investigate the losses of N by the emission of N2O along an altitudinal gradient and the relation between these fluxes and other climatic and edaphic parameters (precipitation, temperature, soil moisture, litterfall and fine roots dynamics). There was no difference in precipitation among the studied areas. Temperature and soil moisture decreased with altitude. Lower altitudes showed high litter production and low stock of soil litter. Root mass was significantly higher at altitude 1000m but root C:N ratio showed no difference among the altitudes. N2O annual soil fluxes were 3,2 kg-N ha-1yr-1, 1,3 kg-N ha-1yr-1, and 0,6 kg-N ha-1yr-1 at 100, 400 and 1000m, respectively. N2O fluxes were significantly influenced by soil moisture and temperature and decreased with altitude. Lower fluxes at 1000m are due to low NO3- availability and thus low N2O production. According to these results, The Atlantic Forest is considered to have a more conservative N cycle related to the Amazon forests due to the differences of soil chemical and physical properties and pluviometric conditions