Os cereais destinados a produção de grãos (trigo) e de pastagens (azevém) são alvos espectralmente semelhantes, o que dificulta a sua identificação e discriminação em imagens de satélite ao usar sensoriamento remoto. Entretanto, o ciclo fenológico destas culturas é diferente. A análise do perfil multitemporal dos talhões torna-se a estratégia mais adequada para a discriminação destes alvos, os quais apresentam ciclos fenológicos diferentes, porém são espectralmente semelhantes. Usaram-se as imagens bissemanais (vermelho, infravermelho próximo e infravermelho médio) do produto MOD13q1 do sensor MODIS para aplicar um modelo linear de mistura espectral, do qual foram geradas as imagens fração: vegetação, solo e sombra (água). Utilizou-se a distância de Bhattacharyya para realizar uma análise prévia de separabilidade das classes de trigo e azevém geradas. As composições NDVI do produto MOD13q1 foram utilizadas para a segmentação de imagens e para a geração dos perfis multitemporais, os quais foram elaborados usando pontos de controle (lavouras) coletados em saída de campo com auxílio de GPS. Usaram-se as imagens NDVI 129, 177 e 257 do ano de 2009 na segmentação. O mapeamento foi realizado usando o Isodata implementado no Spring 5.0.3, e várias classificações foram testadas. Os dados do mapeamento final foram comparados com dados do IBGE. A estimativa oficial do IBGE para as pastagens é de 118.657 ha para os 42 municípios da área de estudo (metade sul do RS), uma diferença de 18.018 ha a mais quando comparada com a estimativa do mapeamento, de 100.639 ha. Dos 42 municípios que compõem a área de estudo, 19 apresentaram uma diferença menor do que 1.000 ha ao compararem-se os dados do IBGE com o mapeamento. A estimativa dos cereais destinados a produção de grãos foi de 73.690 ha de acordo com o IBGE, uma diferença de 9.543 ha a menos quando comparada com a estimativa do mapeamento, de 83.233 ha. Dos 42 municípios que compõem a área de estudo, 25 apresentaram uma diferença menor do que 1.000 ha. / When employing remote sensing, the cereals destined for grain production (wheat) and pasture (ryegrass) become spectrally similar targets, which makes their identification and distinction more difficult on satellite images. Nevertheless, the phenological cycle of both cultures is different. Thus, the analysis of the multi-temporal profile of plots results in the most suitable strategy for the distinction of those targets, which have unalike phenological cycles but are spectrally similar. Biweekly images (red, near-infrared and mid-infrared) of the product MOD13q1 from MODIS sensor were employed in order to apply a linear model of spectral mixture, from which fraction images were rendered: vegetation, soil and shade (water). The Bhattacharyya distance was used to perform a previous analysis of the separability of generated wheat and ryegrass classes. The NDVI composites of the product MOD13q1 were used in image segmentation and in the multi-temporal profiles rendering, which were elaborated by exploiting control points (crops) gathered in trip field with the aid of GPS. Images NDVI 129, 177 and 257 from the year 2009 were used in the segmentation. The mapping was carried out by employing the Isodata implemented in Spring 5.0.3, and several classifications were tested. The final mapping’s data were compared with IBGE’s data. According to IBGE’s official estimate, there are 118.657 ha of pastures in the 42 cities of the study area (south half of RS), a difference of 18.018 ha more in comparison to the mapping’s estimate, which is of 100.639 ha. Out of the 42 cities that totalize the study area, 19 presented a difference of less than 1.000 ha when comparing IBGE’s data to the mapping’s data. As stated by IBGE, the estimate of cereals destined for grain production was of 73.690 ha (a difference of 9.543 ha less in comparison to the mapping’s estimate of 83.233 ha. Out of the 42 cities that totalize the study area, 25 showed a difference of less than 1.000 ha.

O conhecimento da fenologia é baseado nas observações de períodos de desenvolvimento da planta. Mudanças intra e interanuais na temperatura e precipitação podem influenciar diretamente as diferentes fases da fenologia, assim como as condições de umidade dos diferentes tipos de solo ao qual a vegetação está associada. O sensoriamento remoto é uma ferramenta que torna possível a aquisição de informações para análise espacial e temporal da vegetação. Este trabalho apresenta um estudo sobre as variações da resposta espectral da vegetação campestre natural na Área de Proteção Ambiental (APA) do Ibirapuitã, localizada no bioma Pampa, avaliando suas relações com os elementos do clima. Para isso, a metodologia compreendeu a coleta de dados climáticos de temperatura média do ar e precipitação pluvial; dados orbitais a partir de imagens de média resolução espacial do sensor MODIS para o período de 2000 a 2009, com posterior estimativa da correlação estatística entre estes dados. Além disso, utilizou-se o produto SRTM para auxiliar definição da grade amostral, em função da altimetria e solo. Os resultados mostraram os períodos de crescimento/desenvolvimento da vegetação campestre natural associados às estações do ano, com um período de crescimento nas estações quentes, diminuição da reflectância na região espectral do visível e aumento da reflectância no infravermelho próximo. Observou-se também, um período de senescência na estação fria do ano, onde o comportamento espectral da vegetação apresenta um aumento da reflectância na região espectral do visível e diminuição da reflectância no infravermelho próximo. As diferenças na reflectância da vegetação para cada tipo de solo foi observada para solos mais profundos, capazes de armazenar mais água. De maneira geral, verificou-se que a resposta espectral da vegetação campestre apresentou relação com as variações de temperatura média do ar e precipitação na região, respondendo às variáveis meteorológicas com um atraso aproximado de dezesseis (16) dias. Verificou-se assim que dados MODIS do infravermelho próximo, são adequados para monitorar o início da estação de máximo crescimento da vegetação campestre natural da APA do Ibirapuitã que se inicia na primavera. Este período está relacionado com a temperatura média do ar. / The knowledge of phenology is based on observations of periods of plant development. Inter-annual changes in temperature and rainfall may directly influence the different stages of phenology, as well as the moisture conditions of different soil types to which the vegetation is associated. Remote sensing is a tool which allows the acquisition of information for spatial and temporal analysis of vegetation. This work has aimed to study the variations of the natural grassland spectral response in the Ibirapuitã environmental protected area, which belongs to the Pampa biome, evaluating their relationship with the elements of climate. The methodology has consisted of collection of meteorological data, such as air temperature and rainfall, and orbital data from medium spatial resolution MODIS images, which covered the period from 2000 to 2009. It has also performed a statistical correlation among those data. In addition, a SRTM-defining product has employed as sampling grid, depending on elevation and soil. The results have showed periods of growth and development of natural grassland vegetation associated with the seasons, with a growth period during the warm seasons, and with a decrease of the reflectance in the visible spectrum and with an increase in the near infrared one. It was also observed a period of senescence during the cold season, where the spectral characteristics of the vegetation present a increase of the reflectance in the visible spectrum and with an decrease in the near infrared one. The differences in reflectance of vegetation in each soil type have showed most prominent in the deeper ones, which have a large water storage capacity. Overall, it has been observed a tight coupling between the spectral response of grassland vegetation and changes in air temperature and rainfall in the study area, so that the former has responded to the meteorological variables with a delay of approximately sixteen (16) days. Near-infrared MODIS data have been showed suitable to monitor the beginning of the season of maximum growth of natural grassland vegetation in the APA of the Ibirapuitã of which begins in spring. This period is mainly related to air temperature.

Este trabalho investigou as conexões climáticas entre o sul do Brasil (SB) e a região da Península Antártica (PA), sob a influência do Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM). Assim, analisou-se por meio de Funções Ortogonais Empíricas (EOF), análise de correlações e composições as seguintes variáveis: pressão ao nível médio do mar (PNM), geopotencial em 500 (Z500) e 850 (Z850) hPa, componente meridional do vento (v) a 10 m, e temperatura média mensal (TMM) a 2 m do banco de dados do ERAInterim (European Reanalysis Agency), entre 1979 e 2010; e de TMM a 2 m da base de dados CRU/BADC (Climatic Research Unit/British Atmospheric Data Centre), entre 1961 e 2009. Ocorreu um aumento de 0,56ºC (i.e., 0,0114ºC a-1) na série de anomalias de temperatura média anual no SB, entre 1961 e 2009. A temperatura média sazonal apresentou tendência de aumento estatisticamente significativa (α < 1%) somente no outono (+0,0179ºC a-1), enquanto o SAM apresentou tendência positiva (1979 – 2009), estatisticamente significativa (α < 5%), nas estações de verão e outono. A primavera foi a estação predominante de ocorrência da fase (-) do SAM, 18 casos, e o inverno da fase (+), com 20 casos. Os modos de variabilidade dos campos atmosféricos (TMM, PNM, Z850 e Z500) mostram que as principais EOF exibem um padrão de dipolo entre as regiões subtropical e polar no Hemisfério Sul. A EOF1 dos campos associados à PNM, Z850 e Z500 revela essa característica marcante do SAM. Salienta-se que esse dipolo é observado nas três primeiras EOFs da TMM. O SAM possui impacto importante na TMM e sazonal no SB e na PA, com correlação negativa no outono (r = –0,44; α < 1%), onde anomalias negativas (positivas) de TMM no SB e positivas (negativas) na PA estão associadas com a fase positiva (negativa) do SAM. As correlações entre as séries temporais das EOFs dos campos atmosféricos e o SAM revelaram que existem conexões estatisticamente significativas (α < 1%) com o padrão espacial de dipolo observado. Portanto, salienta-se que os extremos negativos e positivos na variabilidade da TMM e sazonal no SB resultam, em parte, de variações na circulação atmosférica a milhares de quilômetros de distância na região da PA. / This study investigates climatic connections between the south of Brazil (SB) and the Antarctic Peninsula region (AP), under the influence of the Southern Hemisphere Annular Mode (SAM). Thus, we analyzed by Empirical Orthogonal Function (EOF), correlations and composite analysis the following variables: pressure at mean sea level (MSLP); geopotential at 500 (Z500) and 850 (Z850) hPa; meridional wind (v) at 10 m, and mean montly temperature (MMT) at 2 m of the ERA-Interim (European Reanalysis Agency) database, from 1979 to 2010; and MMT at 2 m of the CRU/BADC (Climatic Research Unit/British Atmospheric Data Centre) database, from 1961 to 2009. The annual mean temperature anomaly in SB increased by 0.56°C from 1961 to 2009 (i.e., 0.0114°C a-1). The seasonal average temperature shows a positive trend (statistically significant, α <1%) only in autumn (+0.0179°C a-1). The SAM showed a positive trend (1979–2009), statistically significant (α <5%) in summer and autumn. Spring is the prevailing season for the SAM (-) phase, 18 cases, and in winter prevails the (+) phase, 20 cases. The variability modes of atmospheric fields (TMM, PNM, Z850 and Z500) showed that the first EOF exhibits a dipole pattern between the subtropical and polar regions in the Southern Hemisphere. The EOF1 fields associated with PNM, Z850 and Z500 reveal this remarkable SAM feature. It is noticeable that this dipole is observed in the first three EOFs of MMT. The SAM has a major impact on the SB and AP seasonal and mean monthly temperatures, showing an autumn negative correlation (r = –0,44; α < 1%), where MMT negative (positive) anomalies in SB and positive (negative) in the AP are associated with SAM positive (negative) phases. Correlations between the time series of the atmospheric fields EOFs and the SAM revealed that there are statistically significant connections (α <1%) with the observed dipole spatial pattern. Therefore, we point that the positive and negative extremes in seasonal and mean monthly temperatures variability in SB result, in part, from atmospheric circulation changes thousands of kilometers away, in the AP region.

Neste trabalho foi feita a climatologia decendial e mensal da nebulosidade diurna para o Estado do Rio Grande do Sul, incluindo os impactos do El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a tendência temporal dessa variável. Também foi feita uma avaliação e comparação dos tipos de nuvens usando imagens do satélite GOES, de um evento extremo de El Niño e um ano considerado neutro. A nebulosidade diurna foi estimada a partir de dados de insolação de 17 estações meteorológicas distribuídas pelo Estado no período de 1960-2005. A classificação dos tipos de nuvens foi feita em imagens do satélite GOES cedidas pelo Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos/ Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE). Os resultados mostram que a região oeste-noroeste do Estado apresenta os menores índices de nebulosidades e os maiores ocorrem no leste-nordeste. Os maiores índices de nebulosidade ocorrem durante o inverno e os menores no verão. Em anos de El Niño, no Rio Grande do Sul, o índice de nebulosidade diurna é superior à média dos anos neutros na maior parte do ano; em anos de La Nina a tendência de menor índice é observada somente na metade sul do Estado.O final da primavera e início de verão é o período de maior impacto do ENOS no índice de nebulosidade diurna. Durante o El Niño de 1997/1998, a nebulosidade foi maior que no ano neutro (2001/2002) na primavera (novembro), predominando as nuvens do tipo cumulus, cumulonimbus e multicamadas. A nebulosidade obtida a partir das imagens GOES é coerente com as informações de superfície. Estas imagens podem, portanto, contribuir para os estudos de climatologia da nebulosidade diurna do Rio Grande do Sul, melhorando seu detalhamento espacial e temporal, assim como agregando a informação dos tipos de nuvens. / A decadal and monthly climatology of diurnal cloudiness was performed for Rio Grande do Sul State, and analyzing impacts of El Niño South Oscillation (ENSO) and the temporal tendency of cloudiness distribution. In addition, an evaluation and comparison of could types were carried out by using images from GOES satellite, for an extreme event of El Niño and for a neutral year. The diurnal cloudiness was estimated as function of the sunshine duration, whose data set was collected in 17 weather stations widely distributed in the State, from 1960 to 2005. The classification of clouds was done by using images from GOES satellite, provided by Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos/ Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE), Brazil. Results showed that the west-northwest region of the State presents the lowest cloudiness, while the highest values correspond to the east-northeast region. The highest indexes of cloudiness occur during the winter and the lowest means are during the summer season. In Rio Grande do Sul State a higher indexes of cloudiness occur during El Niño events than in neutral period; years with La Niña events tends to have the lowest indexes of cloudiness, but only in the southern half part of the State. The highest impact of ENSO on indexes of cloudiness occurs late in spring and early in summer seasons. During the 1997/1998 El Niño event, the cloudiness was higher than in the neutral 2001/2002 year, in particular during the spring season (November), with prevailing of cumulus, cumulonimbus, and multilayer clouds. The cloudiness obtained from GOES images was coherent to the surface data. Therefore, these images can contribute to diurnal cloudiness climatology studies in Rio Grande do Sul State, improving spatial and temporal detailing, as well as, adding type clouds information.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-graduação em Geografia, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 273959.pdf: 4133807 bytes, checksum: 3feda2b1bc2565c3827f3e1e3e6c2f9e (MD5) / Neste trabalho procurou-se analisar por meio de imagens de satélite e dados de campo, a ocorrência do fenômeno de ilhas de calor na cidade de Joinville. As imagens analisadas correspondem a períodos distintos a fim de demonstrar a ocorrência do fenômeno em diferentes épocas do ano. Apresentou-se uma caracterização climática da área de estudo, considerando-se para tal os sistemas atuantes na região, a época do ano de ocorrência e os tipos de tempo dominantes. As regiões onde constatou-se o ocorrência do fenômeno de ilhas de calor foram interligadas com o mapeamento do uso do solo e com modelo de produção na região, com isso demonstrou-se que a ocorrência do fenômeno está ligada principalmente a atividades de industrias termotécnicas localizadas em Joinville. O levantamento da ocorrência de ilhas de calor visa subsídiar projetos que tenham como objetivo a minimização deste efeito, melhorando assim a qualidade de vida nas cidades.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo - parte 1.pdf: 4234455 bytes, checksum: 481fbf386ab70e22f79e3dd8e38ca246 (MD5) Previous issue date: 1986-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As influêucias dos sistemas de larga-escala, notadamente os Anticiclares Subtropicais do atlântico e do Pacífico Sul, e dos sintemas Transientes (frentes frias e linhas de instabilidade) sobre Minas Gerais foram analisadas levando-se em consideração os efeitos topográficos locais. Verificou-se a atuação da "Alta da Bolívia" sobre o regime de precipitação no Nordeste do Brasil. O Estado de Minas Gerais, como ficou evidenciado, pode ser afetado por fenômenos desenvolvidos a longas distâncias, como é o caso do "El Niño , que ocorrendo em janeiro de 1976. pareceu reduzir a precipitação de Viçosa, MG. Foram analisados dados de ar superior, oriundos de radiossondagens do Galeão e de Brasílía, na tentativa de se determinar as características que pudessem servir como indicadores da ocorrência de instabilidade sobre a atmosfera de Minas Gerais. Empregando dados de análises tropicais do "National Meteorological Center dos Estados Unidos da América do Norte, procedeu-se às correlações estatísticas entre as séries temporais de Viçosa (série de referência) e as séries de 165 pontos de grade, contidos entre 2OºW e 90ºW e 5ºS e 48.1ºS, para vários parâmetros. Essas análises mostraram as influências dos Sistemas atmosféricos sobre Minas Gerais, confirmando toda a descrição climo-sinótica feita anteriormente, mostrando a confiabilidade necessária para retratar as condições de tempo futuras sobre Viçosa, ou qualquer outra localidade.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-26T15:54:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21211839 bytes, checksum: 8e26969aa7263d340a730ffdbc70b25a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T15:54:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21211839 bytes, checksum: 8e26969aa7263d340a730ffdbc70b25a (MD5) Previous issue date: 1999-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os objetivos do presente trabalho foram estabelecer uma caracterização do regime de chuvas no Estado do Ceará e analisar a variação temporal e espacial do índice de severidade de seca de Palmer. Foram utilizadas séries históricas de dados pluviométricos e de temperatura do ar de 21 localidades. fornecidas pela Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hidricos (FUNCEME). escolhidas em função da distribuição espacial dentro do EStado e do tamanho da série histórica. Para analisar a intensidade das secas, foi utilizado o índice de severidade de seca de Palmer (ISSP), aplicado para todas as localidades, considerando-se as condições do solo de cada uma. Séries históricas de dados mensais de temperatura da superficie do mar (TSM) e do índice de oscilação sul (IOS) foram utilizadas com o intuito de estabelecer correlação com o ISSP. A variabilidade do total de chuva anual, expressa pelo coeficiente de variação. variou de 30 a 60%. O percentual de chuva anual que ocorre no primeiro semestre foi, em média, de 90%, o que mostra a elevada concentração de chuva na estação chuvosa. A análise da variação temporal e espacial do ISSP revelou alto percentual de ocorrência de secas moderadas e severas em quase todo o Estado. A correlação entre o ISSP e o 105 e a TSM apresentou valores muito baixos. / The objective of this study was to establish a characterization of the rainfall regime in the State of Ceará as well as to analyze the temporary and spatial variation of the index of drought severity in Palmer. Historical series of pluviometric data as well as the air temperature from 21 places were used. They were supplied by the Superintendéncia de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) and by the Fundação Cearense de Meteorologia and Recursos Hídricos (FLNCEME), chosen as a function of the Spatial distribution in the State and the size of the historical series. To analyze the intensity of the droughts, the Palmer drought severity index of in (PDSI) was used and applied to all localities, by considering the soil conditions of each one. Historical series of monthly data of the sea surface temperature (SST) and also the south oscillation index (SOI) were used in order to establish the correlation with PDSI. The variability of the total annual rainfall. expressed by the variation coefficient, ranged from 30 to 60%. The annual rainfall percentage that occurs over the first semester was 90% on the average, what shows the high rainfall concentration in the rainy season. The analysis of the temporary and spatial variation of PDSI revealed high occurrence percentage of moderate and severe droughts in almost all State. The correlation between PDSI and SO] and SST presented very low values.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-07-01T15:23:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7655092 bytes, checksum: deb2af3640678bf8e990443a62ad5e7c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T15:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7655092 bytes, checksum: deb2af3640678bf8e990443a62ad5e7c (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / As queimadas, a nível global, são a segunda maior fonte de emissões de gases de efeito estufa. Um passo importante para a redução dos impactos das queimadas é por meio de investigação da suscetibilidade que um determinado ambiente possui para a queima ou mesmo para o alastramento do fogo (risco de fogo). Diante da necessidade de se conhecer possíveis implicações das mudanças na circulação atmosférica, em um futuro próximo, pretendeu-se, neste trabalho, investigar a suscetibilidade do ambiente a ocorrência de queimadas, baseado em dois índices de risco de queimadas: Índice de Haines (IH) e Índice de Setzer (IS). Para tanto, dados de modelagem numérica do modelo ECHAM5/MPI-OM, e dados das reanálises do NCEP são empregados para os cálculos dos referidos índices em dois períodos: atual (1980-2000) e projeções climáticas para o final do século (2080-2100). Com base nos resultados, concluiu-se que os modelos de risco de fogo reproduziram bem as áreas com maior incidência de queimadas sob condições atuais. A comparação entre os resultados proposto pelo IH e o IS mostra que a metodologia de Setzer intensifica o nível de risco máximo, e sob condições de Aquecimento Global (AG) observou-se um aumento na área de risco em especial para a região Amazônica em ambos os conjuntos de dados. Isto resulta do maior secamento da atmosfera associada à escassez de chuvas e ao aumento da temperatura, em particular para a região Centro-Oeste do Brasil. / Vegetation fires are the second source of greenhouse gas emissions in the atmosphere. An important step to reduce the climate impact of these emissions is the investigation of the atmospheric susceptibility of a region for fire development (fire risk). This study aims to investigate the environmental susceptibility to fires, based on two fire risk models: the Haines Index (IH) and the Setzer Index (IS). The study is carried out with data from the ECHAM5/MPI-OM climate model and the NCEP reanalysis data, to calculate both indices during two periods: present day (1980- 2000) and climate projections for the end of the 21st century (2080-2100). The results demonstrate that the fire risk models accurately reproduced the areas with the observed vegetation fire as detected by satellite under actual conditions. A comparison between the results proposed by the IH and IS shows that the Setzer methodology intensified the maximum risk level, and under global warming (GW) conditions, there exist an increase in the atmospheric favorability to fire development in the Amazon region. This is associated with the drying of the atmosphere due to less precipitation and increase in temperature, especially in the central part of Brazil.

Este trabalho investiga a possibilidade de reconstruir a variabilidade da precipitação pretérita na América do Sul a partir de uma série temporal de razão isotópica de oxigênio (δ18O) em um testemunho de gelo obtido na Bolívia, para isso é analisado as relações espaço-temporais entre a precipitação sobre a América do Sul e a série do δ18O. Utilizou-se dados do δ18O dos primeiros 50 metros do testemunho de gelo do Nevado Illimani (6.350 m, 16º37’S, 67º46’W) e totais mensais da precipitação coletada em 890 estações meteorológicas sobre o continente sul-americano no período 1979–2008. As amostras da precipitação foram dispostas em uma grade equiespaçada com resolução de ~2º de latitude e longitude. A variabilidade espacial e temporal da precipitação foram analisadas pela Análise das Componentes Principais no Modo T e S, respectivamente, com a identificação dos principais Padrões Espaciais Anômalos (PEA) e das zonas espaciais em que a variação temporal das anomalias da precipitação é correlacionada. No núcleo de cada zona foi selecionada uma série temporal anômala da precipitação para comparar com a série do δ18O. Constatou-se que há 12 PEA da precipitação e que são originários, predominantemente, da variação na temperatura superficial dos oceanos Pacífico Equatorial e Atlântico Tropical Norte e 8 zonas espaciais em que a variação da precipitação é parcialmente homogênea. Analisando características dos PEA da precipitação com a variação do δ18O constata-se que os registros de máximo (mínimo) fracionamento isotópico no verão estão relacionados à seca (chuvas acima da média) na Amazônia ou no nordeste brasileiro. Já no inverno, os registros de máximo (mínimo) fracionamento isotópico estão relacionados a secas (chuvas acima da média no litoral) na região tropical e chuvas acima da média (secas) na região extratropical. O índice de correlação entre todas séries de precipitação com a série do δ18O mostrou que a variação sincronizada das variáveis altera-se sazonalmente em função da migração espacial dos mecanismos de transporte e convergência da umidade. A comparação das séries de precipitação das 8 zonas com o δ18O possibilitou identificar possíveis áreas para a reconstrução paleoclimática. Nas regiões equatorial e subtropical foi testado a reconstrução. Nessas áreas, os fatores que controlam as duas variáveis são os mesmos, predominando os oceanos Pacífico Equatorial e Atlântico Norte nas alterações das séries temporais com frequência entre 24 e 60 meses. Para reconstrução da variabilidade da precipitação pretérita a partir da variação do δ18O foram testada duas técnicas, uma utilizando a análise de dependência por regressão e outra pela adoção de PEA para casos específicos da variação do δ18O. A primeira técnica não gerou resultados satisfatórios, por isso não foi usada. Com a segunda técnica foi possível identificar com 80% de chance de acerto as secas na Amazônia, no nordeste brasileiro e na região subtropical e com 68% de chance de acerto as chuvas acima da média na região subtropical, quando a avaliação não considera a magnitude das anomalias da precipitação. Por outro lado, a técnica é limitada, porque os PEAs adotados como referência não representam a grande variabilidade da precipitação nessas regiões. / This thesis investigates the possibility of reconstructing the South American past precipitation variability based on an oxygen isotope ratio (δ18O) time series from a Bolivian ice core, for this we analysed the spatial-temporal relations between these two variables. We used δ18O data from the upper 50 meters of Nevado Illimani ice core (6,350 m, 16°37'S, 67°46'W) and monthly total precipitation collected at 890 weather stations in South America in the period 1979–2008. Precipitation samples were arranged in an equally spaced grid with a ~2° latitude and longitude. The precipitation temporal and spatial variability were analysed by Principal Component Analysis on Mode S and T, respectively, with the identification of the main Anomalous Spatial Patterns (ASP) and spatial zones in which temporal rainfall anomalies variations are correlated. At each zone core, we selected one anomalous precipitation time series to compare with the δ18O series. There are 12 precipitations ASP that originate predominantly from surface temperature variations in the equatorial Pacific and tropical North Atlantic oceans, and 8 spatial zones in which the precipitation variation is partially homogeneous. Analysing the precipitation ASP characteristics with the δ18O variation, it is observed that records of maximum (minimum) isotopic fractionation in summer are related to droughts (above average precipitations) in the Amazon and northeastern Brazil. In the winter, records of maximum (minimum) isotopic fractionation are related to droughts (above average rainfall in the coastal area) in the tropical region and above average rainfall (droughts) in the extratropical region. The correlation index among all series of precipitation with δ18O series showed that these variables synchronized variation alters seasonally depending on the transport mechanisms spatial migration and on the moisture convergence. The comparison of the 8 precipitation zones with the δ18O series enabled us to identify possible areas for paleoclimatic reconstruction, which are the equatorial and subtropical regions. In these areas, the factors controlling the two variables are the same, prevailing the equatorial Pacific and the North Atlantic changes in time series with frequency from 24 to 60 months. To reconstruct the precipitation variability from the past δ18O variation we tested two techniques, one using dependency analysis for regression and other adopting ASP for specific cases of δ18O variations. The first technique yielded no satisfactory results, so it was disregarded. Using the second technique, it was possible to identify droughts in Amazonia, the Brazilian northeast and in the subtropical region with 80% changes of success. Above the average rainfalls in the subtropical region are identify with 68% changes of success, if this assessment does not consider the magnitude of the precipitation anomalies. On the other hand, the technique has limitations because the ASPs adopted as reference do not represent the wide precipitation variability in these regions.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-07-13T19:15:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar.pdf: 3897850 bytes, checksum: 2c6d8449728b3b37d0567d2f0681197e (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-08-12T16:35:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar.pdf: 3897850 bytes, checksum: 2c6d8449728b3b37d0567d2f0681197e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-12T16:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar.pdf: 3897850 bytes, checksum: 2c6d8449728b3b37d0567d2f0681197e (MD5) Previous issue date: 2014 / O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) através do seu Quarto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas Globais (IPCC-AR4), publicado em 2007, atribui as emissões de gases de efeito estufa como a principal causa do aumento médio das temperaturas e alerta para uma elevação entre 1,8 ºC e 6,4 ºC até 2100, podendo modificar assim a aptidão climática para as culturas agrícolas em diversas regiões do planeta. Diante disso, existe a necessidade de substituição dos combustíveis fósseis por fontes renováveis e limpas de energia, como o etanol. A cana-de-açúcar apresenta-se, portanto, como uma cultura estratégica na produção do etanol. O presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar o desempenho dos Modelos Climáticos Globais (MCGs) do IPCC-AR4 na simulação de dados climáticos de temperatura do ar e precipitação pluviométrica para o período anual e mensal; 2) elaborar o zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar para a América do Sul considerando o clima referência e o futuro para as décadas de 2020, 2050 e 2080 em função do cenário de emissão A1B considerado pessimista e que usa um equilíbrio entre todas as fontes de energia. Para a avaliação do desempenho dos MCGs, foram utilizados dados climáticos médios mensais observados de precipitação e temperatura do ar provenientes do Climatic Research Unit (CRU) e dados simulados oriundos dos 22 MCGs do IPCC (cenário 20c3m) compreendidos entre o período de 1961-1990, além do Multimodel (ensemble) – MM que é a média da combinação dos dados de todos os modelos. O desempenho dos MCGs foi avaliado pelos índices estatísticos: desvio padrão, correlação, raiz quadrada da média do quadrado das diferenças centralizadas e o “bias” dos dados simulados com os observados, que foram representados no diagrama de Taylor. Para a etapa da elaboração do zoneamento agroclimático procedeu-se o cálculo dos balanços hídricos (referência e futuros) da cultura, pelo método de Thornthwaite & Mather (1955). Para o cenário referência, utilizaram-se dados das médias mensais da precipitação e temperatura provenientes do CRU, enquanto que para as projeções futuras, dados provenientes das anomalias do Multimodel (ensemble) – MM para as décadas de 2020, 2050 e 2080, que foram ajustados, obtendo-se assim as projeções futuras para cada período analisado. Baseado nos mapas temáticos reclassificados de deficiência hídrica anual, temperatura média anual, excedente hídrico anual e no índice de satisfação das necessidades de água (ISNA), realizou-se uma sobreposição dessas informações obtendo assim, os mapas finais do zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar. Posteriormente ao zoneamento, realizou-se a análise das transições (ganhos, perdas e persistências) entre as classes de aptidão climática da cultura. Os resultados mostram que o Multimodel (ensemble) – MM para o período mensal apresenta o melhor desempenho entre os modelos analisados. As áreas inaptas correspondem a maior parte da América do Sul e uma expressiva transição entre as classes de aptidão climática da cultura. / The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) through its Fourth Assessment Report of Global Climate Change (IPCC-AR4), published in 2007, assign emissions of greenhouse gases as the main cause of the increase in average temperatures and alert an increase between 1.8 ºC and 6.4 ºC until 2100, thus being able to modify the climatic aptitude for crops in different regions of the planet. Therefore, a necessity exists to replace fossil fuels with renewable and clean energy sources such as ethanol. The cane sugar, therefore, presents itself as a strategic crop for ethanol production. The present study objective: 1) evaluate the performance of Global Climate Models (GCMs) IPCC-AR4 climate data to simulate air temperature and precipitation for the annual and monthly period; 2) elaborate the agroclimatic zoning of cane sugar to South America considering the climate for future reference and 2020, 2050 and 2080 in function to the emission scenario A1B considered pessimistic and using a balance between all energy sources. For the evaluate the performance of GCMs were used observed monthly mean precipitation and air temperature from the Climatic Research Unit (CRU) and simulated data deriving from the 22 GCMs from the IPCC (scenario 20c3m) between the period 1961 to 1990, beyond Multimodel (ensemble) - MM which is the average of the combination of data from all models. The performance of GCMs was evaluated by statistical indices: standard deviation, correlation, root-mean-square differences of the centralized and the "bias" of the simulated data with the observed, which were represented in the Taylor diagram. To the stage of development of agroclimatic zoning proceeded to calculate the water balance (reference and future) of culture by the method of Thornthwaite & Mather (1955). For the reference scenario used data from monthly averages of precipitation and temperature from the CRU, while for future projections, data from the Multimodel anomalies (ensemble) - MM for the 2020, 2050 and 2080, which were adjusted, thus obtaining future projections for each analyzed period. Based on thematic maps reclassified on annual water deficit, annual mean temperature, annual water surplus and the Index Satisfaction of Water Requirements (ISNA) held an overlay of this information thus obtaining the final maps of agroclimatic zoning of cane sugar. Subsequently the zoning took place the analysis of transitions (gains, losses and persistence) between classes of climatic aptitude of culture. The results show that the Multimodel (ensemble) - MM for the monthly period show the best performance among the models analyzed. The unfit areas correspond to most of South America and a substantial transition between the classes of weather ability of culture.