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Din?mica do microclima e fluxo de calor sens?vel armazenado no dossel vegetativo da caatinga no semi?rido do Brasil / Dynamics of microclimate and sensible heat flux stored in the canopy of caatingain the semiarid region of Brazil

Andrade, R?nio Leite de 03 June 2015 (has links)
Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-07T18:20:54Z No. of bitstreams: 1 RenioLeiteDeAndrade_TESE.pdf: 5035204 bytes, checksum: b47ec30a380b0eb18f93ffa8a8b4c587 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-07T18:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RenioLeiteDeAndrade_TESE.pdf: 5035204 bytes, checksum: b47ec30a380b0eb18f93ffa8a8b4c587 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T18:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenioLeiteDeAndrade_TESE.pdf: 5035204 bytes, checksum: b47ec30a380b0eb18f93ffa8a8b4c587 (MD5) Previous issue date: 2015-06-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / No presente trabalho, utilizaram-se dados do Experimento Cariri coletados em regi?o de caatinga nativa no munic?pio de S?o Jo?o do Cariri estado da Para?ba nas coordenadas de 7?22'45,1"S e 36?31'47,2"Wcom altitude de 458 m. As medidasmicroclim?ticas foram realizadas em duas ?pocas, nos per?odo de 01 a 13 de janeiro de 2002 (Per?odo Chuvoso) e 07 a 19 de setembro de 2002 (Per?odo Seco). O objetivo deste trabalho foi realizar a caracteriza??o microclim?tica e comportamento do fluxo de calor sens?vel armazenado no dossel vegetativo.O estudo microclim?tico envolveu a medi??o das seguintes vari?veis meteorol?gicas: precipita??o;saldo de radia??o; radia??o solar global; temperatura do ar no dossel vegetativo e fora do dossel vegetativo; fluxo de calor no solo vegetado e n?o vegetado e umidade relativa do ar. Foram comparadas as m?dias durante o per?odo experimental por meio da an?lise de vari?ncia e estat?stica descritiva.Os resultados referentes ?s vari?veis estudadas durante o per?odo experimental e submetidos ? an?lise estat?stica revelaram efeitos significativos a 1% pelo teste F. O saldo de radia??o m?dio foi superior durante o per?odo seco quando comparado ao per?odo chuvoso, com m?dias 163,20 Wm-2 e 44,26 Wm-2, respectivamente. No per?odo noturno o saldo de radia??o foi negativo enquanto que durante o dia foi positivo. A radia??o solar global durante o per?odo chuvoso foi menor do que no per?odo seco, com m?dias de 208,27 Wm-2 e 265,49 Wm-2, respectivamente. As temperaturas do ar dentro do dossel vegetativo foram maiores que a temperatura do ar fora do dossel vegetativo em ambos os per?odos estudados. O fluxo m?dio de calor no solo foi superior no solo n?o vegetado quando comparado ao solo vegetado, com m?dias no per?odo chuvoso de 26,79 Wm-2 e 6,52 Wm-2, respectivamente em ambos os per?odos estudados. Para o per?odo seco o fluxo de calor m?dio foi de 30,50 Wm-2 solo n?o vegetado e 3,88 Wm-2no solo vegetado. A umidade relativa do ar no per?odo chuvoso foi maior do que no per?odo seco com m?dias de 79,60% e 62,73%, respectivamente. O fluxo de calor sens?vel armazenado no dossel vegetativo n?o revelou efeito significativo a 5% entre o per?odo seco e chuvoso, com m?dia de -0,011 Wm-2 no per?odo chuvoso e -0,017 Wm-2 no per?odo seco. / In this study, we used the data of Cariri Experiment collected in native caatinga region in the municipality of S?o Jo?o do Cariri, Para?ba state, in the coordinates of 7?22'45.1 "S and 36?31'47.2" Wwith altitude of 458 m. Microclimate measurements were taken at two stages in the period from 01 to 13 January 2002 (rainy period) and 07 to 19 September 2002 (dry Period). The objective of this work was the microclimate characterization and behavior of the sensible heat flux stored in the canopy. The microclimate study involved the measurement of the following meteorological variables: precipitation; radiation; solar radiation; air temperature in the canopy and out of the canopy; heat flow in non-vegetated and vegetated soil and air relative humidity. We compared the average during the experimental period by analysis of variance and descriptive statistics. The results for the variables studied during the experimental period and submitted to statistical analyzes revealed significant effect from 1% by F test. The average net radiation was higher during the dry season when compared to the rainy season with average of 163.20 Wm-2 and 44.26 Wm-2, respectively. At night the net radiation was negative while during the day was positive. The global solar radiation during the rainy season was lower than in the dry season with an average of 208.27 Wm-2 and 265.49 Wm-2, respectively. At nighttime the net radiation was negative while during the day was positive. The air temperature inside of the canopy are higher than the temperature of the air outside the canopy in both periods. The heat flow in the medium soil was higher in non-vegetated soil when compared to vegetated soil in the rainy season with an average of 26.79 Wm-2 and 6.52 Wm-2, respectively in both periods studied. For the dry period showed average of 30.50 Wm-2 to non-vegetated soil 3.88 Wm-2 to vegetated soil. The relative humidity in the rainy season was higher than in the dry season with averages of 79.60% and 62.73%, respectively. The sensible heat flux stored in the canopy revealed no significant effect of 5% between the dry and rainy season by F test, with an average of -0.011 Wm-2 in the rainy season and -0.017 Wm-2 in the dry season.
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Impacto do desmatamento na interação biosfera-atmosfera do domínio caatinga / Impact of deforestation on the biosphere-atmosphere interaction of the caatinga domain

Queiroz, Maria Gabriela de 02 March 2018 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-06-29T11:17:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 9518576 bytes, checksum: cd26d54e74e8a302bdccda3db0ce819a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T11:17:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 9518576 bytes, checksum: cd26d54e74e8a302bdccda3db0ce819a (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A região Semiárida brasileira e a vegetação de caatinga sofrem constante mudança do uso da terra, devido ao processo de desmatamento para a extração de lenha e implantação de culturas agrícolas e pastagens, resultando em paisagens com distintos níveis de perturbação antrópica. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar as mudanças na interação biosfera-atmosfera do Domínio de Caatinga, com reflexos na transferência de água e de energia, condições micrometeorológicas, umidade do solo, interceptação de água pelo dossel, atributos físicos e químicos do extrato do solo e produção de serapilheira. Foram estudadas duas paisagens: área com vegetação de caatinga (CAA) e área desmatada adjacente (ADA), ambas situadas no Eixo Norte- Sul da região central do Estado de Pernambuco. O período experimental estendeu-se de 01 de novembro de 2014 a 31 de outubro de 2017, com a delimitação de períodos chuvosos, secos e transições, agrupados de acordo com o regime hídrico local. Foram instaladas torres de aço galvanizado em cada sítio para aquisição de dados micrometeorológicos. Assim, foram realizadas comparações das respostas das condições micrometeorológicas, da evapotranspiração real, e dos componentes do balanço de energia nos diferentes regimes hídricos e entre as superfícies, por meio do método do balanço de energia com base na razão de Bowen para estimar os fluxos diários, mensais e sazonais do calor sensível (H) e latente (LE). Dados de atributos físico-químicos dos sítios e climáticos da área de estudo foram avaliados por meio da aplicação das estatísticas descritiva e multivariada. O monitoramento da umidade volumétrica (θv) no perfil do solo foi realizado por uma sonda capacitiva, em um período total de 157 dias. Adicionalmente, foi examinado o particionamento das chuvas em precipitação interna (Pi), escoamento do tronco (Et) e interceptação pelo dossel (I) por espécies da vegetação de caatinga. Por fim, determinou-se a deposição mensal de serapilheira (total, por fração e por espécies), a taxa de decomposição e a exportação de nutrientes via material decíduo de espécies vegetais da caatinga. Os resultados indicaram que houve diferenças significativas na densidade de fluxos diurnos do saldo de radiação (R N ), LE, H e fluxo de calor no solo (G), com maiores médias na CAA, com exceção dos valores médios de G, provavelmente devido ao aumento do albedo na ADA. A evapotranspiração média na CAA e ADA foi de 2,19 e 1,97 mm, nesta ordem. Cerca de 48% do R N recebido foi utilizado no LE, 44% para H e 9% para G na CAA, versus 34% de R N para LE, 50% para H e 16% para G na ADA. Não houve diferença na maioria dos atributos físico-químicos do solo entre os dois sítios. Exclusivamente para o estudo da umidade do solo, uma terceira paisagem foi incluída, a palma forrageira. A θ v foi superior na caatinga (0,086 m³ m-³), intermediária na palma forrageira (0,064 m³ m-³), e inferior na área desmatada (0,045 m³ m-³). Para a vegetação de caatinga, a Pi e a Et representam 81,2% e 0,8% da precipitação total, enquanto a interceptação pelo dossel foi de 18%. A remoção da vegetação resultou em aumentos de 10% no escoamento superficial para locais desmatados, com maiores incrementos nos primeiros eventos de chuva. A Caatinga depositou em média 1.177 kg MS ha-¹ ano-¹ de serapilheira, sendo 56% de folhas; 24% de galhos; 15% de estruturas reprodutivas e, 5% de miscelânea. A taxa de decomposição da serapilheira foi de 0,33 Kg MS ha-¹ ano-¹, sendo exportados anualmente 23,76 kg ha-¹ de nutrientes. Conclui-se que a conversão da vegetação de caatinga em outras superfícies promoveu maior degradação de paisagens, ocasionando reduções do R N , com valores elevados de H e G, e ET ligeiramente reduzida na área desmatada. A remoção da vegetação de caatinga resultou em declínios da θv e perda de interceptação de água pelo dossel vegetativo. Em áreas de caatinga com intervenção antrópica, a perda de matéria seca depositada sobre o solo pode chegar a 1,18 ton. ha-¹ ano-¹. / The Brazilian semi-arid region and caatinga vegetation are constantly changing land use due to the deforestation process, the extraction of firewood and the implantation of agricultural crops and pastures, resulting in landscapes with different levels of anthropic disturbance. Thus, the objective of this research was to evaluate the changes in the biosphere-atmosphere interaction of the Caatinga domain, with a reflection on water and energy transfer, micrometeorological conditions, soil moisture, canopy water interception, physical and chemical attributes of soil extract and production of litterfall. Two landscapes were studied: area with caatinga vegetation (CAA) and adjacent deforested area (ADA), both located in the North- South Axis of the central region of the State of Pernambuco. The experimental period lasted from November 1, 2014, to October 31, 2017, with the delimitation of wet, dry and transitions periods, grouped according to the local of water regime. Galvanized steel towers were installed at each site for the acquisition of micrometeorological data. Thus, comparisons of the responses of micrometeorological conditions, real evapotranspiration and energy balance components in the different water regimes and between the surfaces were carried out, using the Bowen ratio energy balance method to estimate the daily, monthly and seasonal of the sensible (H) and latent (LE) heat fluxes. Physical and chemical attributes data of the sites and climatic conditions of the study area were evaluated through the application of descriptive and multivariate statistics. The monitoring of the volumetric moisture (θv) in the soil profile was carried out by a capacitive probe, in a total period of 157 days. In addition, partitioning of rains into throughfall (TF), stemflow (SF) and interception loss (IL) of caatinga vegetation species was examined. Finally, monthly deposition of litterfall (total, by fraction and by species), the rate of decomposition and the export of nutrients via deciduous material plant species of the caatinga were determined. The results indicated that there were significant differences in the diurnal flux density of the radiation net (R N ), LE, H and soil heat flux (G), with highest averages in the CAA, except for the mean values of G, probably due to the albedo increase in ADA. The mean daily evapotranspiration in the CAA and ADA was 2.19 and 1.97 mm, respectively. About 48% of the received R N was used in the LE, 44% for H and 9% for G in the CAA, versus 34% from R N to LE, 50% to H and 16% to G in ADA. There was no difference in most of the physical-chemical attributes of the soil between the two sites. Exclusively for the study of soil moisture, a third landscape was included, the forage cactus. The θv was highest in the caatinga (0.086 m³ m-³), intermediate in the forage cactus (0.064 m³ m-³), and lowest in the deforested area (0.045 m³ m-³). For the caatinga vegetation, the TF and SF represent 81.2% and 0.8% of the total precipitation, while the interception loss was 18%. The removal of vegetation resulted in 10% increases in ES for deforested sites, with highest increases in early rainfall events. The caatinga deposited on average 1177 kg DM ha-¹ year-¹ of litterfall, being 56% of leaves; 24% of branches; 15% of reproductive structures and 5% of miscellaneous. The litterfall decomposition rate was 0.33 kg DM ha-¹ year-¹ , with annual exportation of 23.76 kg ha-¹ of nutrients. It is concluded that the conversion of the caatinga vegetation to other surfaces promoted greater degradation of landscapes, causing reductions of the R N , with high values of H and G, and slightly reduced ET in deforested area. Removal of the caatinga vegetation resulted in declines of θ v and loss of interception of water through the canopy. In areas of caatinga with anthropic intervention, the loss of dry matter deposited on the soil can reach 1.18 tons ha-¹ year-¹.
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Filme aditivado : avaliação dos elementos agrometeorologicos, de produtividade, envelhecimento em campo e viabilidade economica para o cultivo da Rosa hybrida (CV. "Vega") / Greenhouse addictive films : evaluation of agro meteorological elements, productivity, on field aging parameters and economic viability for Hybrid Rose (CV "Vega") production

Martins, Jose Luis 11 September 2006 (has links)
Orientador: Maria Angela Fagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T16:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_JoseLuis_D.pdf: 2290824 bytes, checksum: 16399689f4aee5a0a7128cc47568b1e6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar um filme para cobertura de casa de vegetação através dos aspectos de produção e qualidade; elementos micrometeorológicos e de envelhecimento do filme plástico, sob as condições impostas pela cobertura plástica com diferentes anos de uso. Para a produção e qualidade foram selecionados 15 vãos de estufa, com plástico de ano de início de uso 1998, 1999, 2002 e 2003 e mais a testemunha com três repetições cada. Dois manejos de produção foram utilizados para a avaliação: o manejo comercial usado na propriedade (primeira etapa) e um manejo específico (segunda etapa) em que houve um corte raso, no início do experimento, em uma área de 1m2 realizado no intuito de avaliar o desenvolvimento do botão floral da poda até a haste comercial pronta. Na primeira etapa foram realizadas 4 coletas ao longo do período do experimento (nos dias 01/03/2004, 17/03/2004, 26/03/2004 e 05/04/2004). Na segunda etapa foi avaliado o aparecimento dos botões florais dos novos brotos em quatro datas (20/02/2004, 07/03/2004, 26/03/2004 e na semana de 28/03 a 06/04/2004) até a formação completa da haste floral comercial. Na primeira etapa foram coletadas 4 hastes florais por tratamento em 5 tratamentos totalizando 60 flores por data de coleta. Na segunda etapa foram coletadas 13 hastes florais por tratamento em 4 tratamentos totalizando 52 hastes florais. Não houve diferença estatística entre os plásticos de ano de início de uso de 1998, 1999, 2002 e 2003 nas variáveis comprimento e diâmetro das hastes, diâmetro e comprimento dos botões florais, massa fresca e seca das pétalas. Para a análise dos parâmetros meteorológicos foram selecionados 12 vãos de estufas com plásticos de ano de uso 1998, 1999, 2002 e 2003, com três repetições cada. Foram estudadas as variáveis temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, umidade relativa, e intensidade luminosa, com dados coletados durante 35 dias, nos horários das 10, 11, 12, 13, 14, 15, e 16 horas. Para as condições meteorológicas estudadas não houve diferença estatística. Para a análise de envelhecimento do plástico os testes foram divididos em dois componentes distintos: teste de tensão e ruptura e a espectroscopia nas faixas do espectro solar entre 199 e 1500 nm. Para o teste de tensão e ruptura foram selecionadas amostras de plástico de início de uso 1998, 1999 e 2003 (sem uso) onde as variáveis analisadas foram tensão e deformação total. Também para estes itens não houve diferença estatística, sendo que os valores encontrados estão dentro da expectativa de envelhecimento esperado pela fábrica. Para o teste de espectroscopia os plásticos de ano de início de uso de 1998, 1999 e 2003 (sem uso) tiveram duas amostras por ano de uso, uma das quais foi lavada com detergente neutro e outra deixada no estado em que se encontrava. Conclui-se, portanto, que para as condições aqui estudadas não se recomenda a necessidade da troca do plástico de cobertura no período de tempo avaliado devido a não ter havido alterações substanciais na produção da cultura, como conseqüência tanto dos aspectos micrometeorológicos dentro das estufas como quanto aos aspectos funcionais de resistência e transmissividade do plástico / Abstract: The aim of this study is to evaluate a film, which is used as a covering for greenhouses, through the aspects of production and quality, meteorological and aging parameters of the plastic film, under the conditions imposed by the plastic covering with different years of usage. In order to evaluate the production and quality, it was selected 15 greenhouse voids with plastic coverings dating from 1998, 1999, 2002 and 2003 and also a control one with three repetitions each. Two production managements were used in this analyses: the commercial management used in the property (first stage) and a specific management (second stage) in which occurred a clear felling at the beginning of the experiment, in an area of 1 m2 done with the purpose of evaluating the development of the flower buds from the pruning to the commercial flower stalk. On the first stage it was done 4 collections along the experiment period (during the days 01/03/2004, 17/03/2004, 26/03/2004 and 05/04/2004). On the second stage it was evaluated the appearance of the floral buds of the new shoots in four dates (20/02/2004, 07/03/2004, 26/03/2004 and through the weeks of 28/03 to 06/04/2004) until the complete formation of the commercial flower stalks. On the first stage it was collected 4 flower stalks per treatment in 5 treatments making a total of 60 flowers per collecting day. On the second stage it was collected 13 flower stalks per treatment in 4 treatments making a total of 52 flower stalks. There was no statistic difference between the plastics, which began to be used in the years of 1998, 1999, 2002 and 2003, when related to the length and diameter of the stalks, diameter and length of the flower buds, dry and fresh mass of he petal. In order to analyze the meteorological patterns, it was selected 12 greenhouse voids hose plastics dated from of 1998, 1999, 2002 and 2003, each one with three repetitions. The ariables studied were the dry bulb temperature, the relative humidity and the luminous intensity, it datum collected during 35 days, during the period of 10:00, 11:00, 12:00 a.m. and 1:00, :00, 3:00, and 4:00 p.m. There was no statistic difference for the meteorological conditions studied. The tests were divided into two distinct components in order to analyze the plastic aging: ension and rupture tests and the spectroscopy on the areas of solar spectrums between 199 and 4000 nm. For the tension and rupture test it was selected plastic samples which began to be used n 1998, 1999 and 2003 (which has not been used yet) where the variables analyzed were, ension, total deformation. For these items there wasn?t a statistic difference as well, and the values found are in accordance with the aging expectancy expected by the factory. For the studied conditions is not recommended to change the plastic coverture into the evaluated time six years) due to not variations to crop production as consequence of plastic resistance and transmissivity / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola
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Estudo comparativo da estrutura da turbulência atmosférica na camada limite superficial acima da floresta primária e região desmatada da Amazônia: análise de ondeletas aplicadas à detecção de estruturas correntes

DIAS JÚNIOR, Cléo Quaresma January 2008 (has links)
Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-07-31T13:20:25Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComparativo da estrutura.pdf: 3172019 bytes, checksum: e00913f6af43cd5345fa0287e80994ff (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-31T13:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComparativo da estrutura.pdf: 3172019 bytes, checksum: e00913f6af43cd5345fa0287e80994ff (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2008 / IIEB - Instituto Internacional de Educação do Brasil / Foram analisados dados turbulentos de resposta rápida, coletados em torres micrometeorológicas de 54 metros de altura em Caxiuanã-Pa, de 60 metros de altura na Rebio-Jarú-Ro e em torre de 4,04 metros de altura na Fazenda Nossa Senhora-Ro. Foi desenvolvido estudo comparativo de detecção de estruturas coerentes em dados obtidos acima de florestas e pastagem, portanto sob diferentes condições de rugosidade superficial. Aplicou-se a Transformada em Ondeletas de Morlet para identificar a escala de ocorrência das estruturas coerentes nos sinais de temperatura. Comparou-se a duração média e o comprimento médio das estruturas coerentes para duas.superfícies com rugosidades superficiais diferentes: Caxiuanã e Fazenda Nossa Senhora. Parâmetros de estabilidade atmosférica foram calculados para propiciar um estudo da variabilidade das estruturas coerentes em função das condições de estabilidade atmosférica. Foi calculado sobre a Rebio-Jarú a altura do ponto de inflexão do perfil vertical da velocidade do vento médio e a partir do valor do mesmo observou-se uma nítida correlação deste com a escala de ocorrência das estruturas coerentes. Finalmente, foram calculados os coeficientes de correlação para os sinais brutos e na escala de ocorrência das estruturas coerentes com a finalidade de melhor compreender os resultados de um ponto de vista da ação das estruturas coerentes na mistura turbulenta. Os resultados mostram um comportamento marcadamente diferente, no que diz respeito à floresta e à pastagem. Observou-se que em superfícies rugosas, tais com florestas, em condições próximas da neutralidade, predominam padrões de oscilações associados as escalas temporais da ordem de 80 s, as quais provavelmente, são manifestações de estruturas do tipo "rolos". No entanto, à medida que a altura do ponto de inflexão se aproximou do topo do dossel ocorreu uma diminuição na duração das estruturas coerentes. Além disso, foi observado que o coeficiente de correlação calculado na escala de ocorrência das estruturas coerentes foi consideravelmente maior que o mesmo calculado para o sinal bruto. Tais resultados sugerem mudanças significativas na estrutura da turbulência em regiões desmatadas comparativamente àquelas em que foram mantidas as florestas primárias da Amazônia. / Fast response turbulent data measured in micrometeorological towers located at the Caxiuanã Reserve, PA, (54m height), the Rebio-Jaru, RO, (60m height) and the Fazenda Nossa Senhora, RO, (4,04m height) have been analysed. A comparative study of coherent structures detection above experimental sites with distinct roughness surface conditions, forest and pasture, has been performed. The wavelet of Morlet has been used to identify the occurrence scale of coherent structures in temperature series data. Mean time and space scales of the coherent structures above two surfaces with different surface roughnesses have bean compared: for Caxiuanã and Fazenda Nossa Senhora experimental sites. Atmospheric stability parameters have been calculated to provide information to study the variability of coherent structures and its relationship with atmospheric stability conditions. For the Rebio-Jaru experimental site, the inflexional point height concerning the mean wind velocity vertical profile above and inside the forest canopy has been to determined, too. Finally, to better understand the earlier findings regarding turbulent mixing coherent structures characteristics, correlation coefficients between the vertical velocity and temperature time series have been calculated: a) for the measured data; b) for the wavelet coefficients on the time-scale of coherent structures occurrence. The results have shown clear differences between coherent structures occurrence scales above rough surfaces, as forestas, and smoother surfaces, as pastures. Above forest, under near neutral conditions, oscillation patterns with 80s time-scale are dominant, probably associated with “like rolls” structures. However, lesser was the inflexional point height of the wind profile, lesser was the coherent structures time-scale, probably as a consequence of the greater dissipation effect resulting of the impact action of the canopy physical structure upon the flow turbulent eddies. Further, correlation coefficients between the vertical velocity and the temperature calculated from the wavelet coefficients on the timescale of coherent structures occurrence are clearly greater than the ones resulting of the measured data (all available time-scales). Overall, the results suggest that there are crucial changes in the turbulence structure of the flows above deforested regions comparatively with the ones above pristine forest in Amazonia.
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Uma análise dos fluxos de superfície e do microclima sobre cerrado, cana-de-açúcar e eucalipto, com implicações para mudanças climáticas regionais / An analysis of surface fluxes and of the microclimate on cerrado, sugarcane and eucalyptus: implications for regional climate changes

Tatsch, Jônatan Düpont 07 December 2006 (has links)
Este trabalho investiga as potenciais mudanças de temperatura e precipitação em escala regional no estado de São Paulo, decorrentes das mudanças do uso da terra. Realizou-se a análise de um conjunto de observações micrometeorológicas no período de fevereiro de 2005 a fevereiro de 2006, sobre áreas de cerrado, cana-de-açúcar e eucalipto. O balanço de energia no cerrado indicou que o saldo de radiação foi maior que sobre a cana-de-açúcar, devido principalmente ao maior albedo e perda de radiação de onda longa na cana. No eucalipto o saldo de radiação foi semelhante ao do cerrado. A partição de energia no cerrado e na cana-de-açúcar diferiu marcadamente nos quatro meses após a colheita, quando a razão de Bowen e o fluxo de calor no solo foram maiores na cana-de-açúcar. No período úmido o eucalipto destacou-se com maior evapotranspiração (5,2 mm dia-1) do que no cerrado e na cana-de-açúcar (3,1 e 2,5 mm dia-1, respectivamente). Apesar disso, o eucalipto foi a área mais sensível à condição de estresse hídrico, reduzindo a evapotranspiração em maior proporção no final de agosto. A temperatura máxima diária (Tmax) sobre o cerrado foi menor que sobre cana-de-açúcar (de 1,3 a 2 ºC) e maior do que sobre o eucalipto (de 0,5 a 1,3 ºC), consistente com a comparação da partição de energia na maior parte do ano. A temperatura mínima diária (Tmin) sobre o cerrado foi maior que sobre a cana-de-açúcar (por até 3 ºC) e maior do que sobre o eucalipto (por até 1 ºC). Também foram analisadas as séries históricas de precipitação e temperatura do ar (Tmax e Tmin) em Ribeirão Preto e Campinas no período de 1943 a 2000, sugerindo em ambas uma oscilação decadal marcada por uma fase quente da Tmax) e seca (da chuva), entre 1943-1965, seguida de uma fase úmida e Tmax levemente fria, até 2000. Este padrão mostrou-se semelhante a variabilidade da Oscilação decadal do Pacífico, portanto um controle de variabilidade natural de grande escala. A Tmin média anual mostrou um aumento significativo nos últimos 58 anos, apesar de alguns anos relativamente frios na década de 1980, particularmente em Ribeirão Preto. Nas últimas duas décadas a persistência de anomalias quentes da Tmin foi marcante, consistente com as tendências globais, possivelmente devido a intensificação do efeito estufa. Entretanto, há evidências de que a crescente urbanização pode ter influenciado o sinal das estações, baseado na comparação com a variabilidade das reanálises do NCEP/DOE. O efeito da urbanização é mais provável em Campinas devido a três fatores: localização em relação a mancha urbana, regime local dos ventos e grande aumento populacional entre 1950 e 2000. Considerando que a cana substituiu o cerrado no último século e baseado na comparação do microclima em cada ecossistema, sugere-se que as mudanças de uso da terra associadas à expansão da cana-de-açúcar não explicam a variabilidade de longo prazo da temperatura. Apesar desta falta de evidência, verificou-se uma tendência de resfriamento da Tmax, significativa somente no inverno, que poderia ser resultante das queimadas de cana-de-açúcar. / This work investigates potential regional scale temperature and precipitation changes in the São Paulo state, caused by land use changes. We analised micrometeorological measurements, in the period February 2005 to February 2006, over three different ecosystems (cerrado, sugar cane and eucalyptus plantation). The surface energy balances showed that over the cerrado the net radiation was larger than for sucar cane, mostly due to a larger albedo and long wave radiation loss. The net radiation was similar between the cerrado and eucalyptus. The energy partition over the cerrado and sugar cane differed markedly during the first four months after sugar cane´s harvest, when the Bowen ratio and soil heat flux were both higher over the latter area. During the wet period, was evapotranspiration over eucalyptus ppeared remarkably larger (5,2 mm day-1), compared to the cerrado and sugar cane (3,1 e 2,5 mm day-1, respectively). Despite that, the eucalyptus area was the most sensitive to soil water stress conditions, where the largest reduction in evapotranspiration was observed at the end of August. The daily maximum emperature (Tmax) over the cerrado was lower than over the sugar cane (from 1,3 to 2 ºC) and larger than over eucalyptus (from 0,5 to 1,3 ºC), concurrent with the comparisons of energy partitioning during most of the year. The daily minimum temperature (Tmin) over cerrado site was larger than over the sugar cane (up to 3 ºC) and over eucalyptus (up to 1 ºC). Time series of precipitation and air temperature (Tmax and Tmin), at Ribeirão Preto and Campinas cities, were further analyzed, in the 1943 to 2000 period, and suggested over both stations a decadal oscillation marked by warm phasis (in Tmax) and dry phase in precip), in the sub-period 1943-1965, followed by an wet phase (in precip) and slightly cold phase (of Tmax) up to 2000. This pattern appeared to be similar to the Pacific Decadal Oscillation variability, thus likely to be controlled by a large scale natural variability. The annual mean Tmin showed a significant increasing trend in the last 58 years, despite of some cold years during 980s, particularly at Ribeirão Preto city. In the last two decades (1980 2000) the persistence of warm Tmin anomalies was more clearly noticed, concurrent with global mean temperature trends, likely arising from the enhancement of the greenhouse effect. However, we found evidences that increasing urbanization could have affected the measurements over the meteorological weather stations, based on comparisons with NCEP/DOE reanalysis data variability. The urbanization effect is most likely in the Campinas city, partly to three factors: the meteorological station is located close to the urban spot area, local wind regimes, and substantial population growth between 1950 to 2000. Hypothesizing that the sugar cane plantations replaced, in the last 30 years, the primitive cerrado areas that existed in the early 20th century, and comparing the microclimate over both ecosystems, it is suggested that the land use changes associated to sugar cane plantation does not explain the long term temperature variability observed in the weather stations. However, the seasonal trends of Tmax appeared to decrease in the last 30 years, during the winter season, what could be caused by the increasing sugar cane burning emission.
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Caracterização sazonal dos balanços de radiação e energia no Complexo Estuarino-Lagunar Mundaú-Manguaba (Alagoas). / Seasonal characterization of the Net Radiation and energy balance on the Mundaú-Manguaba Estuary-Lagunar Complex (Alagoas).

Santo, Alessandro Renê Souza do Espírito 07 August 2009 (has links)
The largest Brazilian area of mangroves is the second in the world and the first of th Americas. The knowledge of interaction this ecosystem with the atmosphere is important, because haven‟t a lots of meteorological papers about this subject, especially by the fact that environmental degradation modifies the ecosystem microclimate. Therefore, the study of this environment is essential in it‟s still preserved form. The main objective of this work was to characterize the seasonal variation of the Net Radiation (Rn) and their components in the mangrove of the Mundaú-Manguaba Estuary-Lagunar Complex (Maceió-Al), located in Marechal Deodoro city, inside the Santa Rita Island Environmental Protection Area, situated between latitudes of 9º37‟30‟‟ and 9º47‟30‟‟S and longitudes of 035º45‟00‟‟ e 035º55‟00‟‟W, during the period of October of 2004 to October of 2005. The measures show a great variation between dry and rainy season. The medium maximum values of Rn, is decurrent of the great seasonal variation of the global Radiation (Rg), of which presents a great dependence. It was noticed a seasonal reduction in of 44% Rn, varying of approximately 800 W.m-2, during the dry season, for less than 450W.m-2 in the rainy season. The seasonality of Rn also can be understood through the balance between short and long waves of the solar energy flow, where the net short wave (Sn) showed a fall of 44%, around 860W.m-2 for less than 480W.m-2, while net long wave (Ln) showed a seasonal increase in the lost energy by long waves in the dry season, ranging 33,3% between the dry and rainy season. Through the collected data, mathematical models had been generated, with R2 bigger than 0.8, making possible to the estimate of the Rn in function of the Rg and the Sn, throughout the year. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O Brasil é o segundo país com a maior área de mangues em seu território no mundo e o primeiro nas Américas. Conhecer cada vez mais a interação desse ecossistema com a atmosfera é importante, já que não existe um grande acervo de artigos meteorológicos sobre o assunto, principalmente pelo fato de que as degradações ambientais modificam drasticamente o microclima desse ecossistema. Sendo assim, é essencial o estudo desse ambiente no seu estado ainda preservado. Como objetivo principal deste trabalho, caracterizou-se a variação sazonal do Saldo de Radiação (Rn) e as componentes do Balanço de Radiação no manguezal do Complexo Estuarino Lagunar Mundaú-Manguaba (Maceió-AL), localizado no município de Marechal Deodoro, dentro da área de Proteção Ambiental (APA) da Ilha de Santa Rita, situada entre as latitudes de 9º37‟30‟‟ e 9º47‟30‟‟S e as longitudes 035º45‟00‟‟ e 035º55‟00‟‟W, no período de outubro de 2004 a outubro de 2005. Os registros mostram uma grande variação entre as estações seca e chuvosa, no que se refere os valores médios máximos de Rn, tal fato é decorrente, principalmente, da grande variação sazonal da Radiação global (Rg), da qual apresenta uma grande dependência. Foi percebido uma redução sazonal no Rn em torno de 44%, variando de aproximadamente 800W.m-2,durante a estação seca, para menos de 450W.m-2 na estação chuvosa. A sazonalidade do Rn também pode ser compreendida através do balanceamento entre ondas curtas e ondas longas, onde o Balanço de ondas curtas (Sn) denotou uma queda por volta de 44%, cerca de 860W.m-2 para menos de 480W.m-2, enquanto que o balanço de ondas longas (Ln) demonstrou um aumento sazonal na energia perdida por ondas longas no época seca, variando aproximadamente 33,3% entre as estações. Por meio dos dados coletados, geraram-se equações, com R2 superiores a 0.8, possibilitando à estimativa do Rn em função do Rg e do Sn, ao longo do ano.
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Calibraçãao hierárquica multiobjetivo de um modelo de micrometeorologia e de dinâmica de ecossistemas terrestres / Multiobjective hierarchical calibration of a micrometeorological and dynamic ecossysten model

Varejão Junior, Claudeci Gomes 07 April 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1808277 bytes, checksum: 112d794cc81f70db0111670c708d4388 (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Terrestrial ecosystems are a key component for the study of Earth climate. There are evidences that land surface processes affect climate and weather in a range of time scales, from seconds to million of years. Land surface models (LSMs) are important tools for research on climatic simulations and weather prediction, generally working coupled to general circulation models, and acting as sub models calculating the fluxes throughout the biosphere- atmosphere interface. To obtain good LSMs simulations for a given region, it is necessary to optimize the parameters and calibrate the model against observed data for the region of study. The main objective of this work is to develop a calibration methodology that allow to calibrate all processes simulated by the model Integrated Biosphere Simulator (IBIS). The study is based on systems hierarchy and on the calibration of all IBIS simulated variables. The calibration is performed at temporal hierarchy order, from the fastest process (radiative fluxes) to the slowest process (carbon allocation). We proposed a relative efficiency index, D, to evaluate the multiobjective and hierarchical calibrations, based on single objective calibrations of each simulated variable. The single objective calibrations are considered the best possible ones, and are used as a reference to evaluate the proposed method. Initially, we develop a sensitivity analysis (SA) that efficiently select the most important parameters for each model output. The SA is based on the Morris method, with modifications in the sensitivity calculations, to adjust the method to work with LSMs. Then, we develop a software for multiobjective automatic calibration of the IBIS model, called Optis. Optis is based on the multiobjective genetic algorithm NSGA-II (Nondominated Sorted Genetic Algorithm II). This software allows the adjustment of multiple statistics and many model outputs simultaneously. Finally, we proposed a hierarchical methodology for LSM calibration, that performs the calibration of all processes simulated by the model. The SA is efficient to select only the most important model parameters to be considered in calibration, thus eliminating out of the search process those parameters with low influence on model output. Optis was effective to solve all the multiobjective calibration tests performed, reaching more than 90% of the efficiency obtained by the single objective calibration. Optis also is efficient in the use of computational resources, with total efficiency in the code parallelization. The hierarchical procedure proposed was tested in two experimental sites in the Amazon rainforest, Flona Tapajós and Sinop. In both sites, the procedure demonstrated to be efficient in calibrating all the model processes, with D greather than 0.80 in both sites. This calibration methodology allows a more realistic calibration of the model, as all simulated variables are optimized. / Os ecossistemas terrestres são um componente chave no estudo do clima do planeta. Existem fortes evidências de que a superfície terrestre influencia o tempo e o clima em várias escalas de tempo, de segundos a milhões de anos. Os modelos de ecossistemas terrestres (LSMs, do inglês Land Surface Models) são ferramentas importantes para a pesquisa com simulações climáticas e para previsão do tempo, funcionando geralmente acoplados a modelos de circulação geral atmosférica, atuando como submodelos que calculam os fluxos através da interface biosfera-atmosfera. Para se obter boas simulações com os LSMs para determinada região, é preciso otimizar seus parâmetros e calibrar o modelo de acordo com os dados observados na região de estudo. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia que permita calibrar todos os processos simulados pelo modelo Integrated Biosphere Simulator (IBIS). A metodologia se baseia na hierarquia dos sistemas ambientais para calibrar sucessivamente todas as variáveis simuladas pelo IBIS. A calibração ocorre em ordem crescente de hierarquia temporal, dos processos mais rápidos (fluxos radiativos) até os processos mais lentos (alocação de carbono). Foi proposto um índice de desempenho relativo, D, para avaliar as calibrações multiobjetivo e hierárquica do modelo em relação às calibrações mono-bjetivo independentes de cada variável. As calibrações mono-objetivo são consideradas as melhores calibrações possíveis, e as comparações entre as duas calibrações fornecem um bom indicador da eficiência do método de calibração proposto. Através da calibração hierárquica de todos as variáveis simuladas, espera-se obter um modelo que simule de forma consistente todos os processos nele representados. Em primeiro lugar, foi desenvolvida uma análise de sensibilidade (AS) para selecionar, de forma eficiente, os parâmetros mais importantes para cada saída do modelo. A AS é baseada no método de Morris, com modificações no cálculo do índice de sensibilidade para adequar o método ao uso com LSMs. Em seguida, foi desenvolvido um programa para calibração automática multiobjetivo do modelo IBIS, chamado Optis, baseado no algoritmo genético multiobjetivo NSGA-II (Nondominated Sorted Genetic Algorithm II). Esse algoritmo permite ajustar múltiplas estatísticas e várias saídas do modelo simultaneamente. Finalmente, foi proposta uma metodologia de calibração hierárquica para LSMs, que executa a calibração de todos os processos simulados pelo modelo. A AS foi eficiente ao selecionar os parâmetros mais importantes do modelo a serem considerados na calibração, eliminando do processo de busca aqueles parâmetros com influência desprezível nas saídas do modelo. O programa Optis foi eficaz em solucionar os problemas de calibração multiobjetivo nos testes desenvolvidos, atingindo mais de 90% do desempenho obtido na calibração mono-objetivo. O Optis também se mostrou eficiente no uso de recursos computacionais, com 100% de eficiência na paralelização do código. O procedimento hierárquico proposto foi testado em dois sítios da floresta Amazônia, Flona de Tapajós e Sinop. Em ambos os sítios, o procedimento hierárquico se mostrou eficiente em fazer uma calibração geral do modelo, atingindo um D maior que 0,8 em ambos os sítios. Essa metodologia de calibração permitiu uma calibração mais realista do modelo, pois todas as variáveis simuladas foram otimizadas.
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EFEITOS DA GEADA EM CANOLA (Brassica napus L.) EM FUNÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DA PALHA NA SUPERFÍCIE DO SOLO / EFFECTS OF FROST IN CANOLA (Brassica napus L.) DEPENDING ON THE STRAW DISTRIBUTION IN SOIL SURFACE

Kovaleski, Samuel 27 February 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Canola is a winter crop that has good adaptability to low air temperature, but depending on environmental conditions and developmental stage the occurrence of frosts can cause significant damage to the crop. However, few studies characterizing environmental and micrometeorological variables linked to frost and relating them to the plant response to cold. This study aimed to determine the canola answers to frost due to the straw distribution on the soil surface in the beginning of the crop development cycle. Field experiment was conducted in 2014 with three sowing dates, sown from April to July and four types of delivery straw on the soil surface: soil without straw on the surface (SSP), ground completely covered with straw (CT), soil with waste from other crops (CS) and without straw sowing line (LSP), It used a randomized block design. Evaluations were performed at dawn with the occurrence of frost, when it analyzed the following variables: net radiation, leaf temperature, air temperature, surface temperature, and mortality phenological variables plants and plant fenometric. In general, the net radiation in the treatment CT was less negative, especially on nights with frost occurrence of moderate to strong, which was also found to lower surface temperature measurement infrared thermometer. Meanwhile, the LSP treatment met the balance more negative radiation from the treatments and the surface temperature in LSP was similar to the SSP treatments and CS. In addition, the CT treatment was observed at lower air temperature than 3 cm above the soil, which was reflected in the lower temperature of the sheet measured with thermocouples and infrared thermometer. Thus on 19/06 average temperature of the rosette plant in CT was -0,66 ºC and 0,42 ºC in LSP. While the temperature of the leaves in 14/08 was -3,62 ºC in CT treatment and -2,88 ºC in LSP treatment. As a result, the TC treatment plant mortality was 30% in 19/06 and 14/08 32,75%, while in LSP treatment mortality of plants was 0% and 1,25% for the respective dates. Therefore, removal of the seeding line straw can be an alternative to reduce the negative effects of frost canola plants early in the development. / A canola é uma cultura de inverno que possui boa adaptabilidade à temperatura baixa do ar, porém, dependendo das condições ambientais e estádio fenológico, a ocorrência de geadas pode provocar danos significativos para a cultura. Ainda, são poucos os estudos caracterizando variáveis ambientais e micrometeorológicas ligadas à geada e relacionando-as à resposta das plantas ao frio. Assim, este trabalho teve por objetivo determinar respostas da canola à geada, em função da distribuição de palha na superfície do solo, no início do ciclo de desenvolvimento da cultura. Foi conduzido experimento de campo no ano de 2014 com três datas de semeadura, entre abril a julho, com quatro formas de distribuição de palha na superfície do solo: solo sem palha na superfície (SSP), solo totalmente coberto com palha (CT), solo com resíduos de outros cultivos na superfície (CS) e linha de semeadura sem palha (LSP), utilizando delineamento em blocos casualizados. Foram realizadas avaliações em madrugadas com ocorrência de geada, quando se analisaram as seguintes variáveis: saldo de radiação, temperatura de folhas, temperatura do ar, temperatura da superfície, mortalidade de plantas e variáveis fenológicas e fenométricas da canola. Em geral, o saldo de radiação no tratamento CT foi menos negativo, especialmente em noites com ocorrência de geada moderada a forte, onde também foi encontrada a menor temperatura de superfície medida com termômetro infravermelho. Enquanto isso, no tratamento LSP ocorreu o saldo de radiação mais negativo dentre os tratamentos avaliados e a temperatura da superfície em LSP foi similar aos tratamentos SSP e CS. Além disso, no tratamento CT foi verificada a menor temperatura do ar a 3 cm de altura do solo, o que repercutiu na menor temperatura das folhas medida com termopares e com termômetro infravermelho. Assim, no dia 19/06 a temperatura média da roseta das plantas em CT foi -0,66 °C e em LSP 0,42 ºC, enquanto a temperatura das folhas em 14/08 em CT foi -3,62 ºC e em LSP foi -2,88 ºC. Em função disso, no tratamento CT ocorreu mortalidade de plantas em 19/06 de 30% e em 14/08 de 32,75%, enquanto em LSP a mortalidade de plantas foi 0% e 1,25% para as respectivas datas. Portanto, a retirada da palha da linha de semeadura pode ser uma alternativa para diminuir os efeitos negativos da geada na canola, no início do ciclo de desenvolvimento das plantas.
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Influência de variáveis biofísicas nas taxas de respiração de solos em floresta tropical da Amazônia Oriental / Influence of biophysical variables on the respiration rates of soil in the oriental tropical Amazon forest

Gonçalves, Paulo Henrique Lopes 29 July 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 611854 bytes, checksum: 577aff41b49909e4858f6d04d9a63bdd (MD5) Previous issue date: 2009-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Amazon rainforest has great biological diversity and it is among the most complex forest ecosystems of the planet. Any forest system is composed of physical components (climatic, edaphic, topographical and among others) and by biological components (animals and plants). Because of the interdependence of these components it is difficult to understand the functioning of the system as a whole. Despite the Amazon forest being the largest continuous reserve of tropical rainforest in the world, there is still little understanding about its functioning, particularly in relation to the carbon cycle. Recent studies have demonstrated the importance of carbon stocks in the soil as a source and potential sink of CO2. However, few experimental studies have been conducted on the quantification of these fluxes and their seasonal variations associated with biophysical variables that influence the magnitude of these fluxes. The objectives of this study are: a) To analyze the seasonal variations of soil rates of respiration with litter in areas of black soil (TP) and yellow Oxisol (LA); b) To identify the function of dependency between the soil respiration rates at the soil surface, with soil temperature, soil moisture and litter production; c) To make a comparation of flux estimates of soil allocated carbon in sites of black soil and yellow Oxisol. The results showed a seasonal variation of the flux soil CO2, the sites of yellow oxisol and black soil in fluxes in both response to the observed seasonality in rainfall, soil temperature and soil moisture. The magnitudes of the CO2 fluxes in the LA site ranged from 1.52 to 3.98 μmol.m-2.s-1 with an average of 2.84 ± 0.20 μmol.m-2.s-1 in LA, while the CO2 fluxes in the TP site ranged from 1.95 to 5.73 μmol.m-2.s-1 and with an average of 3.73 ± 0.35 20 μmol.m-2.s-1. The rainfall in these periods was 37 mm in August and 373 mm in April. The average temperature near the soil surface, in August and April, were 25.3° C and 23.9° C, respectively, while soil moisture ranged from 12.5 % to 21.5 % in respective months. The magnitudes of soil CO2 fluxes, in general, were greater in the rainy season in both experimental sites. The hourly fluxes of soil CO2 in the LA site showed little variation between daytime and night, time in august while in April (rainy season) there was evidence of a diurnal variation. The results of this study indicate a greater allocation of C in TP site compared to the LA site. / A floresta tropical amazônica tem grande diversidade biológica e está entre os mais complexos ecossistemas florestais do planeta. Qualquer sistema florestal é composto por componentes físicos (climáticos, edáficos, topográficos entre outros) e por componentes biológicos (animais e plantas). A interdependência entre esses componentes dificulta a compreensão do funcionamento do sistema como um todo. Apesar da floresta amazônica ser a maior reserva contínua de floresta tropical úmida do mundo, ainda há pouco entendimento sobre o seu funcionamento, particularmente em relação ao ciclo do carbono. Pesquisas recentes têm demonstrado a importância do carbono no solo como estoque, fonte e potencial sumidouro de CO2. Todavia, poucos estudos experimentais têm sido realizados sobre a quantificação desses fluxos e suas variações sazonais associadas com variáveis biofísicas que influenciam a magnitude desses fluxos. Os objetivos deste trabalho são: Analisar as variações sazonais das taxas de respiração na superfície do solo com liteira em áreas de terra preta (TP) e de latossolo amarelo (LA); Identificar a relação de dependência das taxas de respiração na superfície do solo com a precipitação pluvial, temperatura do solo, umidade do solo e produção de liteira; Comparar as estimativas de carbono alocado no solo entre as áreas de TP e de LA. Os resultados evidenciam uma variação sazonal dos fluxos de CO2 do solo, tanto nas áreas de LA como nas áreas de terra preta, em resposta à sazonalidade observada no regime pluviométrico, e da temperatura e umidade do solo. As magnitudes dos fluxos de CO2 variaram de 1,52 a 3,98 μmol.m-2.s-1 e média de 2,84 ±0,20 μmol.m-2.s-1 em LA e em TP os fluxos variaram de 1,95 a 5,73 μmol.m- 2.s-1 e média de 3,73 ±0,35. A precipitação pluvial nesses períodos foi de 37 mm em agosto e 373 mm em abril. A temperatura média do solo próximo à superfície, nos meses de agosto e abril, variou de 25,4o C a 23,9o C, respectivamente, enquanto a umidade do solo variou de 12,5 % a 21,5 % para os respectivos períodos. As maiores magnitudes dos fluxos de CO2 do solo, de um modo geral, ocorreram no período chuvoso em ambas as áreas experimentais. Os fluxos horários de CO2 na área de LA em agosto (menos chuvoso) apresentaram pequena variação entre o período diurno e noturno, enquanto em abril (chuvoso) a variação nos fluxos foi bem mais acentuada. Os resultados desse trabalho indicam uma maior alocação de C na TP em relação a LA, provavelmente pela maior quantidade de matéria orgânica na superfície do solo.
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Uma análise dos fluxos de superfície e do microclima sobre cerrado, cana-de-açúcar e eucalipto, com implicações para mudanças climáticas regionais / An analysis of surface fluxes and of the microclimate on cerrado, sugarcane and eucalyptus: implications for regional climate changes

Jônatan Düpont Tatsch 07 December 2006 (has links)
Este trabalho investiga as potenciais mudanças de temperatura e precipitação em escala regional no estado de São Paulo, decorrentes das mudanças do uso da terra. Realizou-se a análise de um conjunto de observações micrometeorológicas no período de fevereiro de 2005 a fevereiro de 2006, sobre áreas de cerrado, cana-de-açúcar e eucalipto. O balanço de energia no cerrado indicou que o saldo de radiação foi maior que sobre a cana-de-açúcar, devido principalmente ao maior albedo e perda de radiação de onda longa na cana. No eucalipto o saldo de radiação foi semelhante ao do cerrado. A partição de energia no cerrado e na cana-de-açúcar diferiu marcadamente nos quatro meses após a colheita, quando a razão de Bowen e o fluxo de calor no solo foram maiores na cana-de-açúcar. No período úmido o eucalipto destacou-se com maior evapotranspiração (5,2 mm dia-1) do que no cerrado e na cana-de-açúcar (3,1 e 2,5 mm dia-1, respectivamente). Apesar disso, o eucalipto foi a área mais sensível à condição de estresse hídrico, reduzindo a evapotranspiração em maior proporção no final de agosto. A temperatura máxima diária (Tmax) sobre o cerrado foi menor que sobre cana-de-açúcar (de 1,3 a 2 ºC) e maior do que sobre o eucalipto (de 0,5 a 1,3 ºC), consistente com a comparação da partição de energia na maior parte do ano. A temperatura mínima diária (Tmin) sobre o cerrado foi maior que sobre a cana-de-açúcar (por até 3 ºC) e maior do que sobre o eucalipto (por até 1 ºC). Também foram analisadas as séries históricas de precipitação e temperatura do ar (Tmax e Tmin) em Ribeirão Preto e Campinas no período de 1943 a 2000, sugerindo em ambas uma oscilação decadal marcada por uma fase quente da Tmax) e seca (da chuva), entre 1943-1965, seguida de uma fase úmida e Tmax levemente fria, até 2000. Este padrão mostrou-se semelhante a variabilidade da Oscilação decadal do Pacífico, portanto um controle de variabilidade natural de grande escala. A Tmin média anual mostrou um aumento significativo nos últimos 58 anos, apesar de alguns anos relativamente frios na década de 1980, particularmente em Ribeirão Preto. Nas últimas duas décadas a persistência de anomalias quentes da Tmin foi marcante, consistente com as tendências globais, possivelmente devido a intensificação do efeito estufa. Entretanto, há evidências de que a crescente urbanização pode ter influenciado o sinal das estações, baseado na comparação com a variabilidade das reanálises do NCEP/DOE. O efeito da urbanização é mais provável em Campinas devido a três fatores: localização em relação a mancha urbana, regime local dos ventos e grande aumento populacional entre 1950 e 2000. Considerando que a cana substituiu o cerrado no último século e baseado na comparação do microclima em cada ecossistema, sugere-se que as mudanças de uso da terra associadas à expansão da cana-de-açúcar não explicam a variabilidade de longo prazo da temperatura. Apesar desta falta de evidência, verificou-se uma tendência de resfriamento da Tmax, significativa somente no inverno, que poderia ser resultante das queimadas de cana-de-açúcar. / This work investigates potential regional scale temperature and precipitation changes in the São Paulo state, caused by land use changes. We analised micrometeorological measurements, in the period February 2005 to February 2006, over three different ecosystems (cerrado, sugar cane and eucalyptus plantation). The surface energy balances showed that over the cerrado the net radiation was larger than for sucar cane, mostly due to a larger albedo and long wave radiation loss. The net radiation was similar between the cerrado and eucalyptus. The energy partition over the cerrado and sugar cane differed markedly during the first four months after sugar cane´s harvest, when the Bowen ratio and soil heat flux were both higher over the latter area. During the wet period, was evapotranspiration over eucalyptus ppeared remarkably larger (5,2 mm day-1), compared to the cerrado and sugar cane (3,1 e 2,5 mm day-1, respectively). Despite that, the eucalyptus area was the most sensitive to soil water stress conditions, where the largest reduction in evapotranspiration was observed at the end of August. The daily maximum emperature (Tmax) over the cerrado was lower than over the sugar cane (from 1,3 to 2 ºC) and larger than over eucalyptus (from 0,5 to 1,3 ºC), concurrent with the comparisons of energy partitioning during most of the year. The daily minimum temperature (Tmin) over cerrado site was larger than over the sugar cane (up to 3 ºC) and over eucalyptus (up to 1 ºC). Time series of precipitation and air temperature (Tmax and Tmin), at Ribeirão Preto and Campinas cities, were further analyzed, in the 1943 to 2000 period, and suggested over both stations a decadal oscillation marked by warm phasis (in Tmax) and dry phase in precip), in the sub-period 1943-1965, followed by an wet phase (in precip) and slightly cold phase (of Tmax) up to 2000. This pattern appeared to be similar to the Pacific Decadal Oscillation variability, thus likely to be controlled by a large scale natural variability. The annual mean Tmin showed a significant increasing trend in the last 58 years, despite of some cold years during 980s, particularly at Ribeirão Preto city. In the last two decades (1980 2000) the persistence of warm Tmin anomalies was more clearly noticed, concurrent with global mean temperature trends, likely arising from the enhancement of the greenhouse effect. However, we found evidences that increasing urbanization could have affected the measurements over the meteorological weather stations, based on comparisons with NCEP/DOE reanalysis data variability. The urbanization effect is most likely in the Campinas city, partly to three factors: the meteorological station is located close to the urban spot area, local wind regimes, and substantial population growth between 1950 to 2000. Hypothesizing that the sugar cane plantations replaced, in the last 30 years, the primitive cerrado areas that existed in the early 20th century, and comparing the microclimate over both ecosystems, it is suggested that the land use changes associated to sugar cane plantation does not explain the long term temperature variability observed in the weather stations. However, the seasonal trends of Tmax appeared to decrease in the last 30 years, during the winter season, what could be caused by the increasing sugar cane burning emission.

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