Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-27Bitstream added on 2014-06-13T21:01:20Z : No. of bitstreams: 1 alves_dbm_dr_prud.pdf: 4494133 bytes, checksum: c44e4b76019051f4d05ee572cc957231 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O uso de múltiplas estações de referência, ao invés do método que utiliza uma única linha de base, tem recebido significante atenção da comunidade científica e usuária que utiliza o GPS. Utilizando múltiplas estações de referência pode-se obter posicionamento de alta acurácia em uma ampla área de cobertura, além do ganho em confiabilidade, disponibilidade e integridade do serviço. Além disso, usando este conceito é possível modelar os efeitos atmosféricos (refração troposférica e efeito ionosférico). Outra questão importante diz respeito às formas de transmissão das correções geradas pela rede para o usuário. Existem algumas possibilidades para esse fim. Dentre elas, o uso do conceito de Virtual Reference Station (VRS) tem se mostrado muito eficiente. No conceito de VRS, uma estação base é gerada nas proximidades do receptor móvel (usuário). Assim, o usuário tem a possibilidade de utilizar um receptor de simples freqüência para realizar o posicionamento com uma linha de base curta. Para testar esse método de posicionamento, um sistema foi desenvolvido nessa pesquisa. Nesse sistema existem algumas possibilidades para a geração da VRS: com e sem solução das ambigüidades. No que concerne a VRS gerada sem solução das ambigüidades, o sistema tem algumas opções disponíveis. Em relação à troposfera, é possível utilizar o modelo padrão de Hopfield ou o modelo dinâmico, onde as predições do atraso zenital troposférico (Zenithal Troposferic Delay – ZTD) são obtidas de um modelo de Previsão Numérica do Tempo (PNT). No modelo dinâmico o procedimento utilizado para calcular os valores do ZTD, através do modelo de PNT, foi desenvolvido por pesquisadores da UNESP e CPTEC-INPE (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), e está disponível online para todo o território sul americano... / The use of multiple reference stations instead of the standard single baseline approach has been receiving significant attention from the scientific and user GPS community. Using multiple reference stations one can obtain higher positioning accuracy in a larger coverage area, in addition to the gain in reliability, availability and integrity of the service. Besides, using this concept it is possible to model the atmospheric effects (troposphere refraction and ionosphere effect). Another important question concerning this topic is related to the transmission of the network corrections to the users. There are some possibilities for this and an efficient one is the Virtual Reference Station (VRS) concept. In this concept, a base station is generated near the rover receiver (user). This provides a short baseline and the user has the possibility of using a single frequency receiver to accomplish the positioning. In order to test this method of positioning, a system was developed in this research. In this system there are some possibilities to generate the VRS: with and without the ambiguity resolution. Concerning the generated VRS without fixing the ambiguities, the system has some available options. In relation to the troposphere it is possible to use the Hopfield standard model or a dynamic one, where the zenithal tropospheric delay (ZTD) predictions are obtained from a model of Numerical Weather Prediction (NWP). In the last one the procedure used to compute ZTD values from NWP was jointly developed by UNESP and CPTEC-INPE (Center for Weather Forecasting and Climate Studies - National Institute for Space Research), and it is available online for all South America territory. In both cases the Niell mapping function was used. Concerning the ionospheric effects, the Mod_Ion_FK model, developed at UNESP, has been used. Mod_Ion_FK uses the network station data to generate ionospheric parameters... (Complete abstract, click electronic access below)

Previsões hidrometeorológicas confiáveis são necessárias para amenizar desastres causados por eventos extremos. Dessa forma, o acoplamento de modelos atmosféricos e hidrológicos vêm se mostrando como uma ferramenta importante para previsão de eventos severos, proporcionando um sistema de alerta, minimizando os danos causados à população. O principal objetivo deste trabalho é propor, aplicar e avaliar um sistema acoplado do modelo atmosférico Eta ao modelo hidrológico DHSVM (Distributed Hydrology Soil Vegetation Model), aplicado a uma microbacia na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo. Essa região, por apresentar acentuadas declividades do terreno e remanescentes de mata atlântica, requer estudos específicos, metodologias e modelos adequados às suas características. Por se tratar de um modelo hidrológico distribuído, o DHSVM necessita de uma grande quantidade de parâmetros físicos de solo e vegetação, que caracterizam em cada ponto de grade, a região de estudo. Os parâmetros encontrados para a bacia de estudo podem vir a contribuir para outros trabalhos de modelagem na região da Serra do Mar. A necessidade de dados de irradiância de onda longa para a simulação hidrológica, fez com que uma equação de estimativa da mesma fosse ajustada, podendo ser aplicada para todo o Estado de São Paulo. O principal desafio encontrado no acoplamento de modelos atmosféricos e hidrológicos é a grande diferença de escalas espacial e temporal. Este trabalho propõe uma técnica de desagregação (downscaling) para aumentar a resolução espacial dos campos de precipitação e temperatura fornecidos pelo modelo atmosférico de 10 km para 2 km. Os resultados apresentados mostraram que a qualidade das vazões simuladas dependem principalmente da qualidade do campo de precipitação de entrada ao modelo hidrológico, seja ele gerado pela interpolação de dados observados em estações de monitoramento ou gerado por modelos de previsão do tempo. A aplicação das técnicas de desagregação pouco afetaram os resultados das vazões simuladas.

Este trabalho trata do estudo do transporte atmosférico de emissões de queimadas na região Amazônica e Centro-Oeste do Brasil. Em consequência da queima de biomasa, gases (CO IND.2, CO, CH IND.4, etc.) e partículas são emitidas para a atmosfera, os quais podem provocar mudanças no equilíbrio climático e biogeo químico do planeta Terra, em várias escalas. O estudo é realizado por meio de simulação numérica dos movimentos da atmosfera utilizando o modelo atmosférico RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). São utilizados os métodos Lagrangiano e Euleriano. No método Langrangiano o transporte é estudado por meio do cálculo de trajetórias cinemáticas 3d de massas de ar, utilizando o campo de vento simulado, na escala resolvida. A posição inicial das massas de ar é obtida a partir de mapas de queimadas detectadas por sensores a bordo de satélites como o AVHRR da série NOAA. Uma metodologia simples que contabiliza os efeitos de processos convectivos úmidos da escala sub-grade na velocidade vertical da parcela de ar para modelo atmosféricos de baixa resolução, é introduzida no modelo de trajetórias. No método Euleriano, é resolvida a equação de conservação de massa dos principais elementos emitidos. Para tanto é introduzido um modelo de fontes emissoras de gases/partículas associadas à queimadas em floresta tropical e cerrado da América do Sul, distribuídas espacial e temporalmente através da assimilação diária de mapas de posição de queimadas produzidos por sensoriamento remoto. Os termos de advecção na escala resolvida e o transporte turbulento na escala sub-grade são resolvidos utilizando as parametrizações próprias do modelo RAMS. É introduzida uma parametrização do transporte sub-grade associado às circulações úmidas e profundas não resolvidas explicitamente pelo modelo, devido a baixa resolução espacial. Termos sumidouros associados a processos genéricos de remoção/transformação de gases/partículas são ) também parametrizadas e inseridos na equação de conservação de massa. A metodologia é aplicada a um estudo de caso ocorrido no mês de julho de 1993. São modelados o transporte turbulento na camada limite planetária, os efeitos transientes associados à entrada de frentes frias vindo do sul do continente e à convecção na bacia Amazônica no transporte convectivo de poluentes, bem como o transporte associado aos sistemas de larga escala. São observados padrões de exportação continental de poluentes, com saídas ocorrendo a noroeste da América do Sul em direção ao oceano Pacífico, e a sudeste em direção ao oceano Atlântico. / A study about the atmospheric transport f biomass burning emissions in the Amazon and the Central of Brazil is presented. Gases (CO IND.2, CO, CH IND.4, etc.) and particles emitted to the atmosphere due the biomass burning are responsible for the climatic and biogeochemical budget changes in the Earth planet, in many scales. This study is carried out through a numerical simulation of the atmospheric motions using the atmospheric models RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Lagragian and Eulerian methods are used. In the Lagrangian method the transport is studied through 3D kinematic air mass trajectories calculation, using simulated wind fields, in a resolved scale. The initial position of the air masses is obtained from biomass burning spots maps, derived from satellite sensors (AVHRR from NOAA series). A simple methodology to take into account the sub-grid effects of wet convective process in the vertical velocity of the air parcels, for low resolution atmospheric models is introduced in the trajectory model. In the Eulerian method the mass conservation equation is resolved for the main elements emitted. A model of gases and particles sources emissions is introduced associated with biomass burning in South America tropical forest and savanna, spatially and temporally distributed and daily assimilated, according to the biomass burning spots defined by remote sensing. The advection in a resolved scale and turbulent transport, in a sub-grid parameterization associated to wet and deep circulation not explicitly resolved by the model due its low spatial resolution is introduced. Sinks associated with generic process of removal/transformation of gases/particles are parameterized and introduced in the mass conservation equation. The methodology is applied to a case study on July 1993. The turbulent transport in the planetary boundary layer the transient effects in the convective transport of pollutants associated with cold fronts from the south and convection in the Amazon basin and the transport associated with the large scale systems are modeled. Patterns of pollutant exportation are observed with a corridor to the Pacific Ocean in the South America Northwest and another in the Southeast to the Atlantic Ocean.

Este trabalho trata do estudo do transporte atmosférico de emissões de queimadas na região Amazônica e Centro-Oeste do Brasil. Em consequência da queima de biomasa, gases (CO IND.2, CO, CH IND.4, etc.) e partículas são emitidas para a atmosfera, os quais podem provocar mudanças no equilíbrio climático e biogeo químico do planeta Terra, em várias escalas. O estudo é realizado por meio de simulação numérica dos movimentos da atmosfera utilizando o modelo atmosférico RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). São utilizados os métodos Lagrangiano e Euleriano. No método Langrangiano o transporte é estudado por meio do cálculo de trajetórias cinemáticas 3d de massas de ar, utilizando o campo de vento simulado, na escala resolvida. A posição inicial das massas de ar é obtida a partir de mapas de queimadas detectadas por sensores a bordo de satélites como o AVHRR da série NOAA. Uma metodologia simples que contabiliza os efeitos de processos convectivos úmidos da escala sub-grade na velocidade vertical da parcela de ar para modelo atmosféricos de baixa resolução, é introduzida no modelo de trajetórias. No método Euleriano, é resolvida a equação de conservação de massa dos principais elementos emitidos. Para tanto é introduzido um modelo de fontes emissoras de gases/partículas associadas à queimadas em floresta tropical e cerrado da América do Sul, distribuídas espacial e temporalmente através da assimilação diária de mapas de posição de queimadas produzidos por sensoriamento remoto. Os termos de advecção na escala resolvida e o transporte turbulento na escala sub-grade são resolvidos utilizando as parametrizações próprias do modelo RAMS. É introduzida uma parametrização do transporte sub-grade associado às circulações úmidas e profundas não resolvidas explicitamente pelo modelo, devido a baixa resolução espacial. Termos sumidouros associados a processos genéricos de remoção/transformação de gases/partículas são ) também parametrizadas e inseridos na equação de conservação de massa. A metodologia é aplicada a um estudo de caso ocorrido no mês de julho de 1993. São modelados o transporte turbulento na camada limite planetária, os efeitos transientes associados à entrada de frentes frias vindo do sul do continente e à convecção na bacia Amazônica no transporte convectivo de poluentes, bem como o transporte associado aos sistemas de larga escala. São observados padrões de exportação continental de poluentes, com saídas ocorrendo a noroeste da América do Sul em direção ao oceano Pacífico, e a sudeste em direção ao oceano Atlântico. / A study about the atmospheric transport f biomass burning emissions in the Amazon and the Central of Brazil is presented. Gases (CO IND.2, CO, CH IND.4, etc.) and particles emitted to the atmosphere due the biomass burning are responsible for the climatic and biogeochemical budget changes in the Earth planet, in many scales. This study is carried out through a numerical simulation of the atmospheric motions using the atmospheric models RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Lagragian and Eulerian methods are used. In the Lagrangian method the transport is studied through 3D kinematic air mass trajectories calculation, using simulated wind fields, in a resolved scale. The initial position of the air masses is obtained from biomass burning spots maps, derived from satellite sensors (AVHRR from NOAA series). A simple methodology to take into account the sub-grid effects of wet convective process in the vertical velocity of the air parcels, for low resolution atmospheric models is introduced in the trajectory model. In the Eulerian method the mass conservation equation is resolved for the main elements emitted. A model of gases and particles sources emissions is introduced associated with biomass burning in South America tropical forest and savanna, spatially and temporally distributed and daily assimilated, according to the biomass burning spots defined by remote sensing. The advection in a resolved scale and turbulent transport, in a sub-grid parameterization associated to wet and deep circulation not explicitly resolved by the model due its low spatial resolution is introduced. Sinks associated with generic process of removal/transformation of gases/particles are parameterized and introduced in the mass conservation equation. The methodology is applied to a case study on July 1993. The turbulent transport in the planetary boundary layer the transient effects in the convective transport of pollutants associated with cold fronts from the south and convection in the Amazon basin and the transport associated with the large scale systems are modeled. Patterns of pollutant exportation are observed with a corridor to the Pacific Ocean in the South America Northwest and another in the Southeast to the Atlantic Ocean.

Una característica propia de las precipitaciones en el área del Mediterráneo Occidental es la torrencialidad. En el marco de unas precipitaciones anuales no muy abundantes, típicas del clima mediterráneo, se registran fenómenos de precipitaciones torrenciales intensas en muchas zonas del Mediterráneo Occidental que provocan grandes daños económicos e incluso, en ocasiones, víctimas. La cuenca mediterránea está conformada por un mar profundo y semicerrado rodeado por una serie de cadenas montañosas, especialmente en su mitad occidental. Esta configuración favorece el desarrollo de una dinámica atmosférica propia con algunos comportamientos particulares de esta región. Uno de los factores que pueden ser importantes en la génesis y desarrollo de las precipitaciones torrenciales es la interacción entre el mar y la atmósfera con intercambios de humedad y calor que pueden inestabilizar la masa de aire que se desplaza sobre el mar. El Mediterráneo es un mar semicerrado con una circulación propia y poco intercambio de masas de agua con otros mares u océanos. A partir de datos de satélites se ha elaborado una climatología de la temperatura superficial del Mediterráneo y se ha estudiado sus patrones de distribución espacial en las diferentes épocas del año. Como resultado de este análisis, se ha determinado la existencia de dos regímenes principales de distribución de la temperatura superficial de mar en las épocas invernal y estival, con dos periodos de transición entre ambas en primavera y otoño. A partir del conocimiento de la climatología de la temperatura superficial del mar y, especialmente, de su distribución espacial se han seleccionado tres eventos de precipitaciones torrenciales en la Comunidad Valenciana para estudiar el efecto de las diferentes distribuciones de temperatura del mar en la simulación de las lluvias torrenciales. Para ello, se ha seleccionado episodios de lluvia correspondientes a los regímenes invernal, estival y de transición en otoño. Para todos los eventos se ha realizado una simulación de control con los datos de temperatura superficial del mar originales que actúa como simulación de control. Posteriormente se ha realizado simulaciones de cada evento en las que se perturbaba la temperatura superficial del mar en las zonas por las que se desplazaba la masa de aire que originaba las lluvias torrenciales a lo largo de su trayectoria en los días previos. Se ha comprobado en los resultados del modelo meteorológico que la variación de la temperatura superficial del mar en determinadas zonas, indicadas por su régimen de distribución espacial, provoca importantes cambios en la precipitación acumulada. Se ha podido identificar, por tanto, la existencia de áreas de recarga donde la interacción mar-atmósfera favorece el desarrollo de precipitaciones torrenciales en diferentes puntos de la cuenca mediterránea, en este caso la Comunidad Valenciana. / Torrentiality is a known feature of rainfall in the Western Mediterranean. As part of a typical Mediterranean climate, heavy rain events are recorded in many areas of the Western Mediterranean that cause major economic damage and even sometimes human casualties. The Mediterranean basin is formed by a deep and almost closed sea and surrounded by a series of mountain ranges, especially in its western basin. This configuration favors the development of its own atmospheric dynamic behavior. A main factor in the genesis and development of torrential rainfall are the ocean and atmosphere exchanges of moisture and heat that can destabilize the air mass that travels over the sea. The Mediterranean is a semi-enclosed sea with its own oceanic circulation and little exchange of water masses with other seas. A surface temperature climatology of the Mediterranean has been built from satellite data so its spatial distribution patterns have been studied. As a result of this analysis, we have determined the existence of two main distribution modes for sea surface temperature in winter and summer, with transitional periods in spring and autumn. From the knowledge of sea surface temperature climatology and, especially, from its spatial distribution three heavy precipitation events have been selected in Valencia to study the effect of different sea temperature distributions in the simulation of torrential rains. To this end, we selected rainfall events for winter and summer regimes and for fall transition. For all events a simulation with the unperturbed sea surface temperature data was performed as control simulation. Then, simulations of each event were run in which sea surface temperature was modified in areas along the air mass path. It has been found that the variation of sea surface temperature in certain areas, indicated by its spatial distribution scheme, causes significant changes in the precipitation accumulated in the simulation. Therefore, the existence of recharge areas where the air-sea interaction favors the development of torrential rainfall in different parts of the Mediterranean, in this case Valencia, has been shown.