1 |
Estudo da organização da turbulência na interface floresta-atmosfera: análises de dados observacionais e simulação numéricaDias Júnior, Cléo Quaresma 14 September 2015 (has links)
Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2015-12-15T15:56:48Z
No. of bitstreams: 2
Tese_Cleo Quaresma Dias Junior.pdf: 4519077 bytes, checksum: 30e04b52b80678863b6e508902f3989e (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T15:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2
Tese_Cleo Quaresma Dias Junior.pdf: 4519077 bytes, checksum: 30e04b52b80678863b6e508902f3989e (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2015-09-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Were investigated the structure of turbulent flow above the Rebio-Jarú forest reserve, located in the state of Rondônia. For this, we used data measured in micrometeorological tower, collected during the wet season, in daytime and nighttime periods, and also performed numerical modeling using Large Eddy Simulation (LES).
For daytime conditions some aspects of the average vertical wind profile above and within the forest canopy were analyzed. It is used the hyperbolic tangent function satisfactorily in order to obtain a functional shape for the vertical wind profile above and inside the canopy, which took into account the variability of the height of the inflection point in the vertical wind profile and the leaf area index, too. Furthermore, we obtained a robust linear relationship between the varying height of the inflection point and the characteristic time scale associated with the coherent organization of existing structures immediately above the forest canopy.For the nocturnal boundary layer situations, three different turbulent regimes were analyzed: regime 1) weak turbulence and low wind speed; regime 2) strong turbulence and high wind speed and regime 3) non-stationary turbulent events. It was noted that in the nocturnal boundary layer the highest frequency of occurrence is related with the first regime (95%), compared to regimes 2 and 3 (5% each). However, for regime-2’s situations, it was observed that the sensible heat flux is about 40 times higher compared to situations in which the regime 1 is dominant. Besides, in situations where the regime 2 is predominant, it was observed that the height of the inflection point, the length-scale associated with the wind-shear, the coherent structures’ time scale, and the dissipation rate of turbulent kinetic energy were significantly higher when compared to the respective values obtained in the regime 1, indicating the occurrence of strong turbulent mixing in the surface boundary layer in such situations. In addition, it was found that the episodes classified as regime 3 were essentially non-stationary.
In applying LES was added a drag force into the model, representative of the rainforest canopy, in order to obtain simulations closer to reality. Its main goal was to investigate the occurrence of coherent structures above the Amazon rainforest. The results showed that the turbulent flow was sensitive to the presence of the forest canopy, with a well-defined inflection point on the vertical wind profile just above the canopy. Furthermore, the profiles of momentum flux and turbulent kinetic energy were similar to those obtained with experimental data. In the region between 1h and 4h (where h is the average height of the forest canopy) the observed values of several physical variables such as pressure, momentum fluxes, skewnesses of the wind velocity components, and vorticity are suggesting that coherent structures are organized in form of rolls, with symmetry axis perpendicular to the mean flow. The results reinforce the importance of considering the physical role of the inflection point on the vertical wind speed profile in the turbulent exchanges between forest and atmosphere. / Investigou-se a estrutura do escoamento turbulento acima da reserva florestal Rebio-Jarú, localizada no Estado de Rondônia. Para isso, utilizaram-se dados medidos em torre micrometeorológica, coletados durante a estação úmida, em períodos diurnos e noturnos, e também se recorreu à modelagem numérica usando-se Large Eddy Simulation (LES).
Para condições diurnas foram analisados alguns aspectos do perfil vertical do vento médio acima e no interior do dossel florestal. Usou-se satisfatoriamente a função tangente hiperbólica com o objetivo de se obter um ajuste para o perfil vertical do vento acima e no interior do dossel florestal, o qual levou em conta a variabilidade da altura do ponto de inflexão no perfil vertical do vento e o índice de área foliar. Além disso, obteve-se uma relação linear robusta entre a variabilidade da altura do ponto de inflexão e a escala temporal associada à organização das estruturas coerentes existentes imediatamente acima da copa florestal.
Para a camada limite noturna foram analisadas ocorrências de três diferentes regimes turbulentos: regime 1) fraca turbulência e baixa velocidade do vento; regime 2) forte turbulência e alta velocidade do vento e regime 3) eventos turbulentos não estacionários. Notou-se que na camada limite noturna amazônica a maior frequência de ocorrência é do regime 1 (95%), comparada aos regimes 2 e 3 (5% cada). Contudo, para situações do regime 2, observou-se que o fluxo de calor sensível é cerca de 40 vezes maior comparativamente às situações em que o regime 1 é dominante. Além do quê, em situações em que predomina o regime 2, observou-se que a altura do ponto de inflexão, a escala de comprimento de cisalhamento do vento, as escalas temporais das estruturas coerentes e a taxa de dissipação de energia cinética turbulenta foram consideravelmente maiores quando comparados aos respectivos valores obtidos no regime 1, indicando a ocorrência de forte mistura turbulenta na camada limite superficial. Também constatou-se que os episódios classificados como regime 3 foram essencialmente não-estacionários.
Na aplicação do LES foi acrescentada uma força de arrasto no modelo, representativa da floresta amazônica, com o objetivo de se ter simulações o mais próximo da realidade. Seu objetivo foi o de investigar a ocorrência das estruturas coerentes acima da floresta amazônica. Os resultados mostraram que o escoamento turbulento foi sensível à presença do dossel florestal, com um nítido ponto de inflexão no perfil vertical do vento logo acima do dossel. Além disso, os perfis do fluxo de momento e de energia cinética turbulenta foram similares àqueles obtidos com dados experimentais. Na região entre 1h e 4h (onde h corresponde à
ix
altura média do dossel florestal) os valores de várias grandezas aí observadas, tais como pressão, fluxo de momento, skewnesses de componentes de velocidade do vento e vorticidade sugerem que as estruturas coerentes se organizam na forma de rolos, com eixo de simetria perpendicular ao escoamento médio. Os resultados reforçam a importância de se considerar a física do ponto de inflexão no perfil vertical de velocidade do vento nas trocas turbulentas entre floresta e atmosfera.
|
2 |
A relação entre raios e chuvas nos arredores de Manaus: análise de casos extremosSilva, Josiel da Cunha 27 May 2013 (has links)
Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2015-12-15T15:20:25Z
No. of bitstreams: 2
Dissertação_Josiel da Cunha Silva.pdf: 3393066 bytes, checksum: 0e52f8a835a0bba2f595f6a149035eb1 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T15:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2
Dissertação_Josiel da Cunha Silva.pdf: 3393066 bytes, checksum: 0e52f8a835a0bba2f595f6a149035eb1 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2013-05-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / This work relates the occurrence of lightning and precipitation in the Central Amazon , more specifically around the city of Manaus, from December 2008 to November 2011 in a square area with 16 km radius centered at a meteorological station located geographically 2º 36 '32'' S lat and 60 º 12' 33'' W long. The rainfall data were provided by the rain gauge located at the station mentioned above, managed by the Institute for Amazonian Research (INPA). The ligtning data are the responsibility of STARNET a lightning detection network operated by the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences, State University of São Paulo (IAG-USP), chosen to have a wide global coverage. The choice of the size of the area is due to the error location STARNET be on average eight (8) kilometers. As the chosen area is twice that size, so we have a better efficiency in the results obtained from processing the data of atmospheric electrical discharges (lightning). A regression analysis between variables rays and rainfall at different time scales was performed. Among these analyzes are detailed rainy and less rainy periods, where it was found that the coefficients of correlation and determination are significantly higher for periods of reduced rainfall incidence, compared to periods with more rain, indicating, in this situation, the existence of a relationship more direct between the detected rays and rain measured in the study area in question. Extreme cases were analyzed statistically using scatter plots. / Este trabalho relaciona a ocorrência de raios e precipitação, na Amazônia Central, mais especificamente nos arredores da cidade de Manaus, no período compreendido entre dezembro de 2008 a novembro de 2011, numa área quadrada com 16 quilômetros de lado, centralizada em uma estação meteorológica localizada geograficamente a 2º 36‟ 32‟‟ S de latitude e 60º 12‟ 33‟‟W de longitude. Os dados de chuva foram fornecidos por pluviômetro localizado na estação supracitada, gerenciada pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Os dados de raios são de responsabilidade da Sferics Tracking and Ranging Network (STARNET), uma rede de detecção de raios operada pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade Estadual de São Paulo (IAG-USP), escolhida por ter uma ampla cobertura global. A escolha do tamanho da área se deve ao fato do erro de localização da STARNET ser de, em média 8 (oito) quilômetros,. Como a área escolhida tem o dobro desse tamanho, temos então uma melhor eficiência nos resultados obtidos do processamento os dados de descargas elétricas atmosféricas(raios). Foi realizada uma analise de regressão entre as variáveis raios e chuvas, em diferentes escalas temporais. Dentre essas análises estão discriminadas períodos chuvosos e menos chuvosos, onde verificou-se que os coeficientes de correlação e determinação são sensivelmente maiores para os períodos de menor incidência pluviométrica, comparado aos períodos com mais chuva, indicando, nessa situação, a existência de uma relação mais direta entre os raios detectados e a chuva pluviometricamente medida, na área de estudo em questão. Os casos extremos foram também analisados estatisticamente através de gráficos de dispersão.
|
3 |
Impactos das mudanças na cobertura vegetal e uso da terra na reciclagem de precipitção na bacia Amazônica: um estudo de modelagem numéricaSilveira, Luiz Gustavo Teixeira da 18 December 2015 (has links)
Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T14:36:50Z
No. of bitstreams: 2
DISSERTACAO_GUSTAVO.pdf: 10195920 bytes, checksum: d802997d0ca2e33cd14aca7e2c0937c7 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T14:36:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2
DISSERTACAO_GUSTAVO.pdf: 10195920 bytes, checksum: d802997d0ca2e33cd14aca7e2c0937c7 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The regional model ETA for Weather Prediction and Climate Studies Center(CPTEC/INPE) was used to assess the impacts of changes in vegetal cover and land use(deforestation) in the components of the water balance and precipitation recycling in the Amazon.In general, the spatial and seasonal distribution of the components of the water balance and recycling of precipitation over the continent was well represented by ETA model
in wet and dry seasons. However, the model underestimated precipitation in much of the country during the wet season, especially in the central-eastern portion of the Amazon and Northeast regions of Brazil, and overestimated in the extreme northwest of the continent and over the Andes Mountains. Regarding the impacts of changes in land use in the Amazon in air temperature, the water balance components and recycling of rainfall, there was no significant change to the base year of the deforestation of 2010. However, the most significant changes occurred in deforestation scenarios 2050 and 2100. On average, the air temperature increased by 1,5°C, 3,0°C and 4.5 °C for scenarios in 2010, 2050 and 2100. Precipitation suffered up to 13% reductions for the scene in 2050 and 35% in 2100. The evapotranspiration and moisture
convergence had impacts of -13.3% and + 7% respectively for the scene in 2050, and still -36.7% and + 14% for scenario 2100, respectively. In both cases it predominated the negative feedback mechanism in which the relative decrease in evaporation on average was greater than the reduction in precipitation (increase in moisture convergence), which represents a best case scenario compared with a positive mechanism for the negative feedback mechanism plays a role in restoring the degradation generated in vegetation cover to anthropogenic degradation is eliminated. Regarding the recycling of precipitation, 9% reductions were observed and 29% respectively for scenarios in 2050 and 2100. In the wet season the
recycling was reduced from 7.8% and 22%, respectively; and in the dry season the reductions were 12% and 33% for the same scenarios, showing that the greatest impacts on rainfall recycling occurred in the dry season of the basin. The intense decrease in rainfall recycling in the dry season is a troubling result because the changes in locally produced precipitation rate may be associated with a longer dry period. / O modelo regional ETA do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
(CPTEC/INPE) foi utilizado a fim de avaliar os impactos decorrentes das mudanças na
cobertura vegetal e uso da terra (desflorestamento) nos componentes do balanço de água e
Reciclagem de Precipitação na Amazônia. De forma geral, a distribuição espacial e sazonal
dos componentes do balanço de água e reciclagem de precipitação sobre o continente foi bem
representada pelo modelo regional ETA nas estações úmida e seca. Entretanto, o modelo
subestimou a precipitação em grande parte do país na estação úmida, principalmente nas
porções central-leste da Amazonia e Nordeste do Brasil, e superestimou no extremo noroeste
do continente e sobre a Cordilheira dos Andes. Em relação aos impactos decorrentes das
mudanças nos usos da terra na Amazônia na temperatura do ar, nos componentes de balanço
de água e na reciclagem de precipitação, não se observou mudança significativa para o
desflorestamento do ano base de 2010. Entretanto, as mudanças mais siginificativas
ocorreram nos cenários de desflorestamento de 2050 e 2100. Na média, a temperatura do ar
apresentou aumento de 1,5 o C, 3,0 o C e 4,5 o C para os cenários 2010, 2050 e 2100. A
precipitação sofreu reduções de até 13% para o cenário 2050 e de 35% em 2100. A
evapotranspiração e a convergência de umidade tiveram impactos de -13,3% e +7%
respectivamente, para o cenário 2050, e ainda de -36,7% e +14% para o cenário 2100,
respectivamente. Em ambos os casos predominou-se o mecanismo de retroalimentação
negativo no qual, a redução relativa na evapotranspiração na média foi maior que a redução
na precipitação (aumento na convergência de umidade), o que representa um melhor cenário
se comparado com mecanismo positivo, pois o mecanismo de retroalimentação negativo tem
o papel de restaurar a degradação gerada na cobertura vegetal se a degradação antropogênica
for eliminada. Com relação à reciclagem de precipitação, observaram-se reduções de 9% e
29%, respectivamente, para os cenários 2050 e 2100. Na estação úmida a reciclagem foi
reduzida de 7,8% e 22%, respectivamente; e na estação seca as reduções foram de 12% e 33%
para os mesmos cenários, mostrando que os maiores impactos na reciclagem de precipitação
ocorreram na estação seca da bacia. A intensa redução na reciclagem de precipitação na
estação seca é um resultado preocupante, pois as mudanças na taxa de precipitação produzida
localmente podem estar associadas a um período seco mais longo.
|
4 |
Descarga de margem plena na bacia amazônica através da altimetria espacialLeão, Jorjânia de Oliveira 29 November 2013 (has links)
Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T13:46:48Z
No. of bitstreams: 2
DISSERTACAO_JOL 01_27_JOL.pdf: 1968098 bytes, checksum: f9055cc58ce0db26c756e9124d9d7bfc (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T13:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2
DISSERTACAO_JOL 01_27_JOL.pdf: 1968098 bytes, checksum: f9055cc58ce0db26c756e9124d9d7bfc (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2013-11-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / This study proposes a methodology to calculate bankfull discharge along the rivers of the Amazon Basin by radar altimetry. We used ENVISAT and JASON - 2 satellites data to determine hydrological parameters such as width, amplitude, cross-sectional are a and water surface slope of the river. We have used a classification curve to validate this approach; the procedure determines the inflection point associated with the level that fills the channel to the top of its banks and at a point where the water begins to over flow onto a floodplain. Validations between bankfull discharge by altimetry data and gauges result in RMS ranging between 38 to 1633 m 3 /s. Comparisons with differents missions and algorithms showed that JASON-2 and Ice-1 algorithm, provides the more accurate bankfull discharge, e.g. 75 % of the validations. Results encourage the potential of this methodology at large rivers and/or poorly monitored regions. / Esta dissertação propõe o desenvolvimento de uma metodologia para o cálculo da descarga de
margem plena ao longo dos rios da Bacia Amazônica empregando-se dados de altimetria
espacial. Utilizou-se os dados das missões altimétricas ENVISAT e JASON-2 para a
determinação de parâmetros hidrológicos, tais como largura, amplitude, área da seção e
inclinação da superfície do rio. Esta metodologia foi validada através do método da curva de
classificação, procedimento que determina o ponto de inflexão, estabelecendo a cota de
extravasamento e a vazão de margem plena. Os resultados das validações denotam uma
similaridade entre os dados cálculados e os dados in situ, com RMS variando de 38 a 1633
m 3 /s. Os produtos do estudo apontaram o melhor desempenhopara a missão JASON-2, tendo
o Ice-1 como o melhor algoritmo de tratamento, indicando um índice satisfatório de 75% das
validações. Os resultados estimulam a aplicação da metodologia em grandes rios e/ou em
regiões pouco monitoradas.
|
5 |
Concentração do ozônio em dois sítios experimentais da região metropolitana de Manaus: Medidas convencionais e estimativas remotasCosta, Patrícia dos Santos 30 October 2015 (has links)
Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T15:16:18Z
No. of bitstreams: 2
DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T15:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2
DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2015-10-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The purpose of this study is to evaluate the behavior of the concentration of tropospheric ozone (O 3 ) daily and seasonally by the influence of meteorological variables and burning outbreaks inthe region. In addition, it seeks to study the feasibility of using remote information for monitoring air quality. The data used in surface contemplated observations, obtained by the measures of air quality stations and altitude, based on satellite data AQUA. Surface data was the period of October / 2013 to July / 2014 and August / 2014 to October / 2014 to the experimental sites located in the city of Manaus and Manacapuru (Amazonas State), consecutively. Data from satellite inferences AQUA match climatology of estimates of ozone concentration 2003 to 2014. And in particular, the case studies contemplated day 09 to 11.11.2013 and 07.20.2015 (for Manaus) and the ranges of 30-31 / 11/2014 and 29 to 11/30/2014 for the city of Manacapuru.Statistical tools were used as means of analysis and deviations to assess the empirical data distribution and additionally we used the thresholds of the laws of the largest national and
international importance of air quality as control parameters. The results showed significant differences in the concentrations found in the experimental sites of this study. Various events show that the concentration of ozone, during the dry season in the region, beyond the existing air quality thresholds, sometimes extending into the early hours of the night. In this sense becomes worrisome the fact that in the dry season there is the intensification and frequency of events that lead to ozone accumulation in surface, which are modulated by the rainfall regime, solar radiation, predominantly wind and external factors such as local fires to favor the production of ozone precursors. Furthermore, remote estimates also showed a significant difference between dry season and rain in the region, and even being underestimated in relation to the measures in surface, they present themselves as an important tool in monitoring the ozone concentration in surface and altitude over areas of difficult access. / O propósito deste estudo foi avaliar o comportamento da concentração de ozônio troposférico
(O 3 ) diariamente e sazonalmente mediante a influência de variáveis meteorológicas e focos de
queima na região metropolitana de Manaus. Além disso, buscou-se estudar a viabilidade de se
utilizar informações remotas para o monitoramento de qualidade do ar. Os dados utilizados
contemplaram observações em superfície, obtidas através das medidas das estações de
qualidade do ar, e em altitude, baseados nos dados do satélite AQUA. Em superfície o período
de dados foi de outubro/2013 a julho/2014, e agosto/2014 a outubro/2014 para os sítios
experimentais localizados na cidade de Manaus e Manacapuru (Estado do Amazonas),
consecutivamente. Os dados provenientes das inferências do satélite AQUA correspondem à
climatologia das estimativas da concentração de ozônio de 2003 a 2014. E em especial, os
estudos de caso contemplaram os dias 09 a 11/11/2013 e 20/07/2015 (para Manaus) e os
intervalos de 30-31/11/2014 e 29 à 30/11/2014 para o município de Manacapuru. Foram
utilizadas ferramentas estatísticas, como análise de médias e desvios para avaliar a distribuição
empírica dos dados e adicionalmente foram utilizados os limiares das legislações de maior
importância nacional e internacional de qualidade do ar como parâmetros de controle. A
análise dos resultados mostrou uma diferença significativa das concentrações encontradas nos
sítios experimentais deste estudo. Diversos eventos mostraram que a concentração de ozônio,
durante o período seco na região, ultrapassaram os limiares de qualidade do ar vigentes,
algumas vezes estendendo-se até as primeiras horas da noite. Neste sentido torna-se
preocupante o fato de que na estação seca exista a intensificação e frequência dos eventos que
levam ao acúmulo de ozônio em superfície, sendo estes modulados pelo regime de
precipitação, radiação solar incidente, predominância dos ventos e fatores externos como
queimadas locais que favorecem a produção de precursores de ozônio. Ademais, as
estimativas remotas também mostraram uma diferença expressiva entre as estações de seca e
chuva na região, e mesmo sendo subestimadas em relação às medidas em superfície, as
mesmas apresentam-se como uma importante ferramenta no monitoramento da concentração
de ozônio em superfície e em altitude sobre regiões de difícil acesso.
|
6 |
Avaliação do impacto da assimilação de dados de umidade do solo nas variáveis hidroclimatológicas sobre o semiárido brasileiro e sobre a Bacia do Prata / Impact assessment of the soil moisture data assimilation in the hydroclimatic variables in the brazilian semiarid and the La Plata BasinRamos, Cláudia Adam 14 March 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Texto_completo_PArt1.pdf: 9176320 bytes, checksum: ad1d8c914089946e709acb58d1bae9d9 (MD5)
Previous issue date: 2013-03-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / This dissertation did a study on the impact of soil moisture data assimilation on the hydroclimatological variables for the Brazilian semiarid and the La Plata River Basin. The choice of this theme was a result of the understanding that the accuracy of estimating soil moisture is directly associated with the accuracy of the weather forecast and climate simulations. The regions, in turn, were chosen
because, despite presenting extremely different geographic and socio-economic features with episodes of lack and/or excess water. In this context, it is understood that accurate, representative forecasts are of great importance in developing strategies for managing water use, so relevant to these areas. The study was conducted using NCEP's NOAH land surface model, responsible for describing the dynamics
of soil water and generating the estimate of the variable studied as necessary for the assimilation scheme. In addition, we used, as observations for the amount of
water in the soil, soil moisture records from the AMSR-E sensor, coupled to the AQUA satellite, and also from ground-based, automatic agrometeorological stations maintained by INPE (Brazilian National Institute for Space Research). These observations were used directly into the assimilation scheme. The Ensemble Kalman Filter was the method used to perform the data assimilation experiments.
The last step was to investigate the temporal evolution of the terms, in the assimilation scheme, containing estimates of model and analysis errors. These terms are fundamental parts of the Kalman Filter formulation and have a great in
uence in the calculation of the result and its quality. / Este trabalho fez um estudo sobre o impacto da assimilação de dados de umidade do solo nas variáveis hidroclimatológicas sobre o Semiárido brasileiro e a Bacia do Prata. A escolha deste tema foi consequência do entendimento de que a precisão da estimativa da umidade do solo está diretamente associada á precisão da previsão meteorológica nas escalas de tempo e clima. As regiões, por sua vez, foram escolhidas porque, apesar de apresentarem características geográficas e socio-economicas extremamente diferentes, apresentando episódios de falta e/ou excesso de água. Neste contexto, entende-se que previsões representativas auxiliam no desenvolvimento de estratégias de gerenciamento do uso da água, tão relevantes para estas áreas. O trabalho foi desenvolvido utilizando o modelo de superfície NOAH, responsável por descrever a dinâmica da água no solo e gerar a estimativa da variável estudada, necessária no esquema de assimilação. Além disso, foram usados os registros de umidade do solo, oriundos do sensor AMSR-E, acoplado ao satélite AQUA; e também das estações agrometeorológicas, mantidos pelo INPE, como observações para a quantidade de água no solo. Estas observações foram utilizadas, diretamente, no esquema de assimilação. O Filtro de Kalman por Conjuntos foi o método utilizado para implementar a assimilação de dados. O último passo consistiu em investigar a evolução temporal dos termos que, no esquema de assimilação, contém as estimativas dos erros do modelo e da análise. Estes termos são parte fundamental na formulação do filtro de Kalman e tem grande influência no cálculo do resultado e sua qualidade.
|
7 |
Influência do tipo de superfície na densidade de ocorrência de raios sobre áreas da Amazônia OrientalAARÃO JUNIOR, Raimundo Nonato Nascimento 02 October 2013 (has links)
Submitted by Fernanda Costa (fernandaclaudiasilva19@gmail.com) on 2018-11-28T18:11:08Z
No. of bitstreams: 2
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Dissertacao_InfluenciaTipoSuperficie.pdf: 4545272 bytes, checksum: f745a1318ada745e2b9a4a1ea6c30726 (MD5) / Approved for entry into archive by Lúcia de Fátima Imbiriba de Sousa (lfis@ufpa.br) on 2018-12-05T13:32:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Dissertacao_InfluenciaTipoSuperficie.pdf: 4545272 bytes, checksum: f745a1318ada745e2b9a4a1ea6c30726 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-05T13:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Dissertacao_InfluenciaTipoSuperficie.pdf: 4545272 bytes, checksum: f745a1318ada745e2b9a4a1ea6c30726 (MD5)
Previous issue date: 2013-10-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi analisar a relação existente entre as ocorrências de raios sobre os diferentes tipos de superfícies em áreas selecionadas e situadas na Amazônia Oriental, durante o período de Julho de 2008 à Novembro de 2010. Os estudos foram feitos dentro de 8 áreas, localizadas no Estado do Pará. Cada uma das áreas estudadas caracterizam determinado tipo de superfície com aspecto homogêneo. Os dados de raios foram obtidos através do banco de dados da rede de detecção de raios STARNET, os dados de precipitação foram coletados através de 80 estações meteorológicas da Agência Nacional de Águas – ANA e do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, enquanto que os dados de classificação dos tipos de superfícies foram obtidos através de mapas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. Os resultados mostraram que os diferentes tipos de superfícies contribuem de maneira significativa na frequência de ocorrência de raios; os raios variam em função da sazonalidade e ao longo dos meses no decorrer do ano, apresentando maiores médias de ocorrências correlacionadas com o período de máxima precipitação; a ocorrência de raios varia em função horária, em que tanto no período chuvoso, quanto no período seco as ocorrências desses eventos tendem a acontecer no período compreendido entre as 14:00h UTC (15:00h UTC para período seco) e 22:00h UTC, com maiores picos observados no período chuvoso. Observou-se ainda a não existência de uniformidade na ocorrência de raios e da precipitação dentro e entre as próprias áreas selecionadas. Portanto, o presente trabalho traz evidencias qualitativas da importância dos tipos de superfícies e sua influência em relação a ocorrência de raios observados. / The objective of this study was to analyze the relationship between the occurrence of lightning over different types of surfaces in selected areas situated in the eastern part of the Amazon Region during the period of July 2008 to November 2010. The studies were conducted in 8 areas, located in the State of Pará, Brazil. The studied areas feature a particular type of surface with homogeneous character. The lightning data were obtained from the database of the STARNET lightning detection network. Rainfall data were collected through 80 weather stations of the National Water Agency - ANA and the National Institute of Meteorology - INMET, while data classification of the types of surfaces were obtained from the Brazilian Institute of Geography and Statistics - IBGE. The results showed that different types of surfaces have contribute a significantly in occurrence frequency of lightning; lightning vary depending on seasonality and over the months during the year, with higher averages of correlated events with the period of maximum rainfall; the occurrence of lightning varies in time function, where both the rainy season and in the dry season the occurrences of these events tend to happen during the period between 14:00 UTC (15:00 UTC to dry season) and 22:00 UTC with major peaks observed in the rainy season. Also observed a lack of uniformity in the incident of lightning and precipitation on and between the same selected areas. Therefore, this study provides qualitative evidence of the importance of the types of surfaces and their influence over the observed occurrence of lightning.
|
8 |
El Niño e seus impactos na América do sul: clima atual e cenários futurosSilva, Juarez Viegas 26 November 2015 (has links)
Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T14:07:00Z
No. of bitstreams: 2
Dissertação_JVS.pdf: 10557543 bytes, checksum: 965ce3a5139f052e5de7609f52579842 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T14:07:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2
Dissertação_JVS.pdf: 10557543 bytes, checksum: 965ce3a5139f052e5de7609f52579842 (MD5)
license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Previous issue date: 2015-11-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The spatial evolution of two different El Niños types and its impacts on South America
(SA) were evaluated using observed sea surface temperature (SST) data from Extended
Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST) and SST derived from historical and
future simulations of Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5). The two
El Niño types analyzed in this study show distinct patterns, one located in the central
tropical Pacific, called CP, and other in the east-tropical Pacific, called EP. For historical
simulations, the HadGEM2-ES, CNRM-CM5 and MPI models were used and for the
future simulation, only CNRM-CM5. The results confirm that the events selection method
is consistent with many others available in the literature. Regarding the simulations, the
CNRM-CM5 model provided better representation of the SST anomaly pattern of the
EP and CP events. Regarding the impact on the SA precipitation, the show that during
El Niño EP the observed anomaly pattern is similar to the expected for canonical El
Niño, with above normal precipitation in southeastern and southern of SA and reduced
precipitation in large part of northern and northeastern of SA during DJF. The impact of
CP events on the South America precipitation are different from the El Niño EP. Overall,
for the EP El Niño mature phase (DJF), the CNRM and HadGEM models captured
the dipole pattern for SA precipitation, with positive (negative) rainfall anomalies in
the southern and southeast (north and northwest ) parts of SA. However, both caused
decrease in rainfall over Northeast Brazil. The MPI model represented the rain reduction
on the northern portion, but was not sensitive to increased (decreased) precipitation in
the southern/southeastern (northwest) region of SA. Regarding the CP El Nino for same
period, the three models represented the increase rainfall in Southern SA and reduction
in northern and northwestern SA. However, HadGEM and MPI models reduced rainfall
on Brazilian Northeast in contrast to the observed. For future simulation the results with
the CNRM model, in general it can be said that the behavior of SST anomaly pattern
in relation to historical, presents slight difference in frequency and intensity of events
for both El Niño types, wherein the weakened EP SST anomaly pattern type, especially
in the mature phase (DJF (+1)) and the CP type particularly early in the evolution of
phenomenon was a slight enhancement, but the lifetime of such events (CP) is smaller in
the future in relation to historical, which carries a decay of the ATSM DJF and MAM
period. / A evolução espacial de dois tipos diferentes de El Niños, utilizando dados observados
de temperatura da superfície do mar (TSM) reconstruída (Extended Reconstructed Sea
Surface Temperature - ERSST) e TSM oriundas de simulações históricas e futuras do
CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) e seus impactos sobre a Amé-
rica do Sul (AS) foram avaliadas.
Os dois tipos de El Niño abordados nesse trabalho,
apresentam características espaciais distintas, sendo um localizado na porção central do
Pacífico tropical, denominado de CP e outro posicionado na porção leste-central do Pací-
fico tropical, denominado de EP. Para as simulações históricas foram utilizados os modelos
HadGEM2-ES, CNRM-CM5 e MPI-EMS-LR e para a futura somente o CNRM-CM5. Os
resultados mostraram que o método para a seleção dos eventos é coerente com diversos
outros existentes na literatura.
Em relação as simulações, o modelo CNRM-CM5 foi o
que melhor representou as características espaciais de ATSM dos eventos EP e CP. A
respeito dos impactos na precipitação sobre a AS, pode-se dizer que durante os anos El
Niño EP o padrão de anomalia observada é similar ao padrão esperado para anos de El
Niño canônico, com precipitação acima da normal no sudeste/sul da América do Sul e
abaixo da normal em grande parte do norte/nordeste da América do Sul durante DJF. Já
para os eventos CP, os impactos da precipitação sobre AS estão associados a redução da
precipitação em quase toda a AS tropical durante o verão (DJF). De modo geral, para a
fase madura do El Niño EP (DJF), os modelos CNRM e HadGEM capturaram o regime
de dipolo para a precipitação na AS, gerando anomalias positivas (negativas) de chuva
sobre a porção sul e sudeste (norte e noroeste) da AS. Entretanto, ambos reduziram a
precipitação sobre o Nordeste Brasileiro. O modelo MPI representou a redução de chuva
sobre a porção norte, porém não foi sensível aos padrões de aumento (diminuição) de
chuva na região sul e sudeste (região noroeste) da AS. Em relação ao El Niño CP para
esse mesmo trimestre, os três modelos representaram o aumento de precipitação na região
sul da AS e redução sobre as regiões norte e noroeste da AS. Entretanto, os modelos
HadGEM e MPI, contrário ao observado, reduziram o índice pluviométrico sobre o Nor-
deste Brasileiro.
Para simulação futura considerando o modelo CNRM, de modo geral
pode-se dizer que o comportamento das ATSM em relação ao histórico, apresenta ligeira
diferença na frequência dos eventos e a intensidade dos eventos para os dois tipos de El
Niños, sendo que as ATSM enfraqueceram para o tipo EP, principalmente na fase madura
(DJF(+1)) e para o tipo CP sobretudo no início da evolução do fenômeno ocorreu uma
ligeira intensificação, porém o tempo de vida desses eventos (CP) no futuro é menor em
relação ao histórico, o que acarreta um decaimento das ATSM no período de DJF e MAM.
|
9 |
Estudo dos potenciais impactos das mudanças climáticas e de alterações na cobertura vegetal nos recursos hídricos na Região Central da AmazôniaSILVA, Flérida Seixas Moreno da 31 January 2008 (has links)
Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-09-05T13:51:44Z
No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_EstudoPotenciaisImpactos.pdf: 1232160 bytes, checksum: aed8598d461318c0cd3ca62f0f5adbf2 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2012-09-05T13:51:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_EstudoPotenciaisImpactos.pdf: 1232160 bytes, checksum: aed8598d461318c0cd3ca62f0f5adbf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-05T13:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_EstudoPotenciaisImpactos.pdf: 1232160 bytes, checksum: aed8598d461318c0cd3ca62f0f5adbf2 (MD5)
Previous issue date: 2008 / Rede GEOMA / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Este trabalho busca avaliar e quantificar os impactos na disponibilidade hídrica local na região da Amazônia Central, decorrentes de possíveis mudanças climáticas e modificações na cobertura vegetal, por meio de um experimento de simulação numérica com o modelo de biosfera Common Land Model (CLM), no modo “off line”. Os resultados de 9 modelos climáticos acoplados Oceano-Atmosfera para três cenários de alterações climáticas do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR4) foram utilizados para compor a base das forçantes climáticas do modelo de biosfera CLM. Em relação ao uso da terra, foram utilizados cenários de dinâmica de desmatamento para a região no caso “business as usual” previstos para cada ano do período de 2001 a 2050. A área de estudo compreende o domínio da drenagem da Bacia do Rio Cuieiras na Amazônia Central. A partir dos resultados dos modelos analisaram-se, para cada conjunto de simulações, as incertezas das projeções em relação à precipitação e a temperatura e o impacto no ciclo hidrológico terrestre, considerando a variabilidade entre os modelos e os cenários de emissões de CO<sub>2</sub>; bem como as alterações nas componentes do balanço de água e energia a superfície associada a variações progressivas na cobertura de floresta e sua substituição por pastagem. Os resultados indicam que diante de um cenário de mudanças climáticas que resultem em uma diminuição (aumento) persistente na precipitação média anual, tanto o escoamento quanto o armazenamento de água no solo serão diretamente afetados. Em relação às alterações na cobertura vegetal tanto as componentes dos balanços de água e energia foram significativamente afetados pela substituição da floresta por pastagem, apresentando redução na evapotranspiração e aumentos no armazenamento de água no solo e do escoamento total. / This research focused on evaluating and quantifying the impacts in water availability in Amazônia Central Region, due to possible climatic change and land use changes, through a numerical modeling experiment using the Common Land Model (CLM) biosphere model, in off line mode. The results of 9 Ocean-Amosphere Copled Models and 3 climatic change scenarios from IPCC – AR4 was used, in order to establish the basin of climatic forcing of CLM model. It was also used the deforestation dynamic scenario in the case of business as usual, predicted for each year of 2001-2050 period. Thus, draining basin of Rio Cuieiras on Amazônia Central was considered. From the results of the models, the uncertainties of projections relative to precipitation and temperature, was analyzed for each simulations, considering the variability between the models and the CO<sub>2</sub> emission scenario; as well as modifications in water and energy balance components associated to variations on forest cover and its substitution for pasture. The results indicate that, in the case of a scenario of climate change witch leads in a persistent decrease (increase) on annual mean rainfall, both runoff and water storage in soil will be directly affected. About modification in cover, the water and energy balance components was strongly affected by substitution of forest by pasture, showing decrease in evapotranspiration and increase on soil water storage and in total runoff.
|
10 |
A influência do Arco do Desmatamento sobre o ciclo hidrológico da AmazôniaBELTRÃO, Josivan da Cruz January 2008 (has links)
Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-09-10T12:07:51Z
No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_InfluenciaArcoDesmatamento.pdf: 39961688 bytes, checksum: 5d13bd98aab60a8bc40fe94ea076736c (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2012-09-10T12:16:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_InfluenciaArcoDesmatamento.pdf: 39961688 bytes, checksum: 5d13bd98aab60a8bc40fe94ea076736c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-10T12:16:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2
license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Dissertacao_InfluenciaArcoDesmatamento.pdf: 39961688 bytes, checksum: 5d13bd98aab60a8bc40fe94ea076736c (MD5)
Previous issue date: 2008 / Fundação Gordon e Betty Moore / Este trabalho buscou quantificar algumas alterações no ciclo hidrológico da Amazônia propiciadas pelo desmatamento da região, principalmente devido à faixa conhecida como "Arco do Desmatamento". Neste sentido, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) tendo o submodelo de vegetação dinâmica GEMTM (General Energy and Mass Transport Model) a ele acoplado. Foram investigados os impactos causados pelo Arco do Desmatamento atual em relação à floresta intacta, bem como as futuras modificações, causados pelo avanço do desmatamento até o ano de 2050. Como condições de contorno na superfície para o modelo BRAMS, foram usados cenários oriundos de modelos empíricos de desmatamento para os anos de 2002 e 2050. Os resultados mostraram que o avanço do Arco do Desmatamento até 2050 tem uma complexa relação com as variáveis analisadas. Por exemplo, a precipitação apresentou distribuição espacial heterogênea, com áreas de anomalias positivas e negativas que se mostraram coerentes com as anomalias de outras variáveis, como a evapotranspiração e a divergência de umidade. Também foram encontradas algumas áreas que evidenciaram as possíveis influências dos grandes rios e topografia da região sobre essa precipitação. Os balanços de radiação e energia também foram afetados pelo desmatamento, sendo que grande parte das alterações é devido à mudança do albedo da superfície, a qual ocorre com a substituição da floresta pela pastagem. Quanto às alterações propiciadas pelo Arco do Desmatamento atual em relação à floresta intacta, foi observado que todas as variáveis foram afetadas, entretanto a maioria dos impactos ainda é localizada sobre a área mais afetada pelo desmatamento, diferentemente dos resultados encontrados para o cenário de 2050, onde as modificações já se dão a nível regional. / This study aimed to quantify the changes in the hydrological cycle of the Amazon due the deforestation, mainly in area called "Arc of Deforestation". Thus, experiments were performed using the BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) model include the submodel of dynamic vegetation GEMTM (General Energy and Mass Transport Model). We investigated the impacts caused by the actual Arc of Deforestation compared to intact forest, as well as future changes, caused by the increase of deforestation up to 2050. As surface boundary conditions we used scenarios from empirical models of deforestation for 2002 and 2050. The increase in the Arc of Deforestation showed a complex interaction on variable analysed. For example, the precipitation showed heterogeneous distribution with positive and negative anomalies that were consistent with the anomalies of other variables, such as evapotranspiration and divergence of moisture. Also, we found the influence of the great rivers and topography on precipitation distribution. The balance of radiation and energy has been affected by deforestation, mainly over area which the forest was substituted by pastures due the surface albedo had been changed. The impact of current deforestation to intact forest showed changed only over areas most affected by deforestation, while to deforestation in the future (2050) the hydrological cycle change reaches whole the Amazon region.
|
Page generated in 0.0334 seconds