Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-08-24T14:23:48Z No. of bitstreams: 2 tese_final.pdf_cledenilson.pdf: 18209996 bytes, checksum: fa94e66d990e5575444b4cd9cce2a803 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T14:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 tese_final.pdf_cledenilson.pdf: 18209996 bytes, checksum: fa94e66d990e5575444b4cd9cce2a803 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-09-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / In this doctoral thesis is characterized and studies the forest-atmosphere interaction through nonlinear tools using data from micrometeorological towers and high-resolution environmental satellites images. We analyzed the forest-atmosphere interaction and characteristics of horizontal heterogeneity regarding the Amazonian experimental sites Sustainable Development Reserve Uatumã (1 56 'S 2 21' S and 59 16 'W 57 57' W) and the Biological Reserve in Jarú Rondônia (10 05 'S 10 19' S and 61 35 'W 61 57' W), which contain primary forest. We analyzed the average aspect vertical wind profile above and inside the canopy structure, such as analytical expressions for it, for example, a hyperbolic tangent function and its variant, considering also the variability of the inflection point of the height of the profile and its relation to the scale of the occurrence of coherent structures. We studied aspects of surface drag and consequences of its existence drains above dense forests. We have investigated the occurrence of gravity waves (GWs) above experimental site in central Amazonia, generated by the ground swell in the nocturnal boundary layer (NBL). We used the number of internal waves to classify Scorer forced by gravity or no topography. To this were certain characteristic scales of rolling terrain for various wind directions between wind north-east and south-east, which are prevalent in the region. Altimetric data were used with a resolution of 30 m, which provided information to detect the characteristic length scales of the terrain undulations in specific directions via multi-scale analysis using the Continuous Wavelet Transform with a Morlet wavelet analyzer. Were also used meteorological data measured in a tower 80 meters high (2 08 '40.0 "S 59 ° 00' 10.0" W) which lies approximately 130 meters above sea level, as part of German-Brazilian scientific project "ATTO" (Amazonian Tall Tower Observatorium) in experimental site of Sustainable Development Reserve Uatumã, northeast of Amazonas. The results showed that most of the GWs detected satisfied the criterion Steeneveld et al. (2009) to characterize waves induced Orografically. Those who did not meet this criterion were detected preferably in two arcs centered on meteorological tower, the first in which the wind direction was between 0° to 45°, and the second, with the wind direction between 120° and 180°. WGs events not forced by the topography are associated with the "Night Regime Turbulence 3" proposed by Sun et al. (2012), where the local effects do not predominate in the generation of turbulence, but effects associated with strong descending air movements and located in time (the top-down phenomena). As part of the characterization of horizontal heterogeneity of the land, we used high spatial resolution satellite imagery (IKONOS, 1 -4 m) to investigate aspects of variability in scale texture regions covered by the forest and deforested area in the Rebio- Jarú. We sought to determine the existence of possible variability patterns in the texture of vegetation cover for scale in both regions covered by forest, pasture, forestpasture, cultivated area and water bodies. The detection of texture characteristic scales was developed through directional study based on the application of Continuous Wavelet Transform Two-dimensional, using the Morlet wavelet function of analyzer. The Recurrence Analysis and its quantifiers was a method of analysis of nonlinear time series used to discriminate regions covered by forests of others with different land uses in the area located west of the Brazilian Amazon from a satellite image of high resolution . This was done as part of efforts to identify and characterize heterogeneity patterns of tropical forest and other areas with coverage in the Amazon region. The results suggest the existence of possible preferential axes of texture patterns in forested areas and specific standards for areas with different land cover and water bodies. In addition to these results and innovative methodologies, the conclusion of this study highlights the importance of adequately characterize the horizontal variability of the land and to investigate aspects of the relationship between this variability and the occurrence of specific physical phenomena in the atmospheric boundary layer. This type of research will point certainly innovative ways to identify the most appropriate parameterization of forest-atmosphere exchange processes in complex terrain. / Nesta tese de doutorado caracteriza-se e estuda-se a interação floresta-atmosfera por meio de ferramentas não-lineares utilizando dados de torres micrometeorológicas e de imagens de alta resolução de satélites ambientais. Foram analisadas a interação floresta-atmosfera e características da heterogeneidade horizontal referentes aos sítios experimentais amazônicos de Reserva de Desenvolvimento Sustentável de Uatumã (1º 56' S 2º 21' S e 59º 16' W 57º 57' W) e da Reserva Biológica do Jarú em Rondônia (10º 05' S 10º 19' S e 61º 35' W 61º 57' W), os quais contêm floresta primária. Foram analisados aspectos do perfil vertical do vento médio acima e no interior do dossel florestal, tais como expressões analíticas para ele, como, por exemplo, a função tangente hiperbólica e variante suas, considerando-se inclusive a variabilidade da altura do ponto de inflexão do perfil e sua relação com a escala de ocorrência de estruturas coerentes. Foram estudados aspectos do arrasto superficial e consequências de sua existência em escoamentos acima de florestas densas. Procurou-se investigar a ocorrência de ondas de gravidade (OGs) acima de sítio experimental na Amazônia central, geradas pela ondulação do terreno na camada limite noturna (CLN). Utilizouse o número de Scorer para classificar ondas internas de gravidade forçadas ou não pela orografia. Para isso foram determinadas escalas características das ondulações do terreno para várias direções do vento compreendidas entre vento de norte-leste e de leste-sul, que são predominantes na região. Foram utilizadas imagens altimétricas com resolução de 30 m, as quais forneceram informações para a detecção de escalas de comprimento características das ondulações do terreno em direções específicas, via análise multi-escala, utilizando-se a Transformada Wavelet Contínua, com uma wavelet analisadora de Morlet. Também foram utilizados dados meteorológicos medidos em uma torre de 80 m de altura (2º 08' 40,0" S 59° 00' 10,0" W) que se encontra aproximadamente a 130 m acima do nível do mar, como parte integrante do projeto científico teuto-brasileiro “ATTO” (Amazonian Tall Tower Observatorium), no sitio experimental da Reserva de Desenvolvimento Sustentável de Uatumã, a nordeste do Amazonas. Os resultados mostraram que a maior parte das OGs detectadas satisfizeram o critério de Steeneveld et al. (2009) para caracterização de ondas induzidas orograficamente. Aquelas que não satisfizeram tal critério foram as detectadas preferencialmente em dois arcos, centrados na torre meteorológica, o primeiro, em que a direção do vento esteve entre 0º a 45º, e o segundo, com a direção do vento entre 120º e 180º. Os eventos de OGs não forçadas pela orografia estão associados ao “Regime Noturno de Turbulência 3” proposto por Sun et al. (2012), em que os efeitos locais não predominam na geração de turbulência, mas efeitos associados a fortes movimentos descendentes de ar bem localizados no tempo (fenômenos do tipo top-down). Como parte da caracterização da heterogeneidade horizontal do terreno, utilizouse imagem de satélite de alta resolução espacial (IKONOS, 1 -4 m) para investigar aspectos da variabilidade em escala da textura de regiões cobertas pela por floresta e desmatadas em área da Rebio-Jarú. Procurou-se determinar a existência de possíveis padrões de variabilidade na textura da cobertura vegetal por escala em regiões tanto cobertas por floresta, pastagem, floresta-pastagem, área cultivada e corpos de água. A detecção de escalas características da textura foi desenvolvida por meio de estudo direcional baseado na aplicação da Transformada Wavelet Contínua Bidimensional, com a utilização da função wavelet analisadora de Morlet. A Análise de Recorrência e de seus quantificadores foi um método de análise de séries temporais não lineares utilizados para discriminar regiões cobertas por florestas de outras com distintos usos da terra em área situada a oeste da Amazônia brasileira a partir de uma imagem de satélite de alta resolução. Isso foi efetuado como parte dos esforços para identificar e caracterizar padrões de heterogeneidade da floresta tropical e de áreas com outras coberturas na região amazônica. Os resultados sugerem a existência de possíveis eixos preferenciais de padrões de textura em áreas cobertas por floresta e de padrões específicos para áreas com diferentes coberturas do solo e com corpos de água. Além desses resultados e metodologias inovadoras, a conclusão deste estudo destaca a importância de caracterizar adequadamente a variabilidade horizontal do terreno e de investigar aspectos da relação entre esta variabilidade e a manifestação de fenômenos físicos específicos na camada limite atmosférica. Tal tipo de investigação certamente apontará caminhos inovadores na busca de parametrizações mais adequadas dos processos de troca floresta-atmosfera em terrenos complexos.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, especialidade de Hidráulica, Recursos hídricos e Ambiente, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, sob a orientação dos Professores Doutores Fernando Seabra Santos e Fernando Veloso Gomes

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T20:00:15Z No. of bitstreams: 1 GLEUSON LIMA MARANHÃO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 2014401 bytes, checksum: bfec9d592ed3c9e262372aea5abdf23c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T20:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GLEUSON LIMA MARANHÃO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 2014401 bytes, checksum: bfec9d592ed3c9e262372aea5abdf23c (MD5) Previous issue date: 2016-02 / Capes / Este trabalho analisa os parâmetros horizontais observados e intrínsecos (período, comprimentos de onda e velocidade de fase) de ondas de gravidade periódicas detectadas na emissão do OI630 nm da aeroluminescência noturna. As observações foram realizadas em São João do Cariri (coordenadas geográfi cas: 7:4 S; 36:5 W, coordenadas geomagnéticas: 0:480 N; 35:8 E). Foram observadas 51 ondas de gravidade entre setembro de 2011 e abril de 2015 utilizando um imageador de aeroluminescência. Foi possível estudar os parâmetros de 31 delas utilizando o método de análise espectral. As características espectrais dessas ondas se assemelharam com observações feitas em outras localidades, i.e., os períodos observados caíram bem distribuídos entre 12 e 30 min, os comprimentos de onda horizontais entre 90 e 180 km e as velocidades de fase observadas entre 30 e 180 m/s. A maioria das ondas observadas apresentou direção de propagação para leste e nordeste. Medidas simultâneas de vento termosférico feitas por dois interferômetros Fabry-Perot, instalados em São João do Cariri e Cajazeiras (coordenadas geográfi cas: 6:9 S; 38:5 W, coordenadas geomagnéticas: 01:49 N; 33:4 E), também foram utilizadas para estimar os parâmetros intrínsecos das ondas de gravidade. O vento termosférico apresentou direção de escoamento predominantemente para sudeste. Os períodos observados das ondas de gravidade apresentaram mudanças, principalmente, entre 18 e 30 min comparados com os períodos intrínsecos. Todas as ondas com direção de propagação para norte e noroeste apresentaram redução na velocidade de fase horizontal observada quando comparadas com a velocidade de fase intrínseca. Da mesma forma, a maior parte das ondas com direção de propagação para nordeste apresentou redução na velocidade de fase observada. Por outro lado, a maioria das ondas com direção de propagação para sudeste apresentou aumento na velocidade de fase observada. Já para as ondas propagantes para leste, todas apresentaram aumento na velocidade de fase observada. / In this work, observed and intrinsic parameters(period, wavelength and phase speed) of gravity waves were studied using OI 630.0 nm airglow measurements. Those waves were observed at São João do Cariri (geographic coordinates: 7:4 S; 36:5 W, geomagnetic coordinates: 0:48 N, 35:8 L). A total of 51 gravity waves events were observed from September 2011 to April 2015 using an all sky airglow imager. Intrinsic parameters of 31 gravity waves were estimated using spectral analysis. The spectral characteristics of the waves are in agreement with observations made in other places around the world, i.e., the observed periods range between 12 and 30 minutes, the horizontal wavelengths from 90 to 180 km and the observed phase speed were from 30 to 180 m/s. Most of the observed waves showed the propagation direction to the east and northeast. Simultaneous measurements of the atmospheric wind made by two Fabry-Perot Interferometers, deployed at São João do Cariri and Cajazeiras ( geographic coordinates: 6:9 S; 38:5 W, geomagnetic coordinates: 01:49 N; 33:41 L), were also used to estimate the intrinsic parameters of the gravity waves. The termospheric wind blows predominantly to the southwest. The observed periods of the gravity waves showed changes, mainly between 18 and 30 min as compared to the intrinsic ones. All of the waves that had propagation direction to the north and northwest decreased their horizontal observed phase speed when they are compared to the intrinsic phase speed. Furthermore, most of the waves propagating to the northeast decreased their observed phase speed.On the other hand, most of the waves propagating to the southeast increased the observed phase speed.Thus, all of the waves propagating eastward had the observed phase speed increased.

Made available in DSpace on 2015-04-22T21:58:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO NEWTON SILVA DE LIMA.pdf: 3998686 bytes, checksum: 02eee0382b300c88f69d3be40e62ec7a (MD5) Previous issue date: 2019-05-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work studies the behavior of gravity waves (GW) in the ionosphere over the city of Manaus (2,9oS, 60oW). For that purpose, ionograms which are specters of frequency in function of the altitude and the secular variation of the height for a set of fixed frequencies (3, 4, 5, 6, 7 8 MHz). The observations were analyzed carried through by a system of called radar ionosonde. This system operates in the radio frequency band between 1and 20 MHz. The studied period comprehends a part of solar cycle 23, that is, since August of 2002 until December of 2006. Additionally, it was also observed that the ionosphere presents strong disturbances during geomagnetically quiet periods. These disturbances are attributed to the propagation of gravity waves which are generated in the lower atmosphere and propagate up to the high atmosphere and ionosphere. / Este trabalho investiga o comportamento de ondas de gravidade (OG) na ionosfera sobre a cidade de Manaus (2,9oS, 60oW). Para tal, foram analisados ionogramas que são espectros de freqüência em função da altitude e a variação temporal da altura, para um conjunto de freqüências fixas (3, 4, 5, 6, 7 8 MHz). As observações foram realizadas por um sistema de radar chamado ionossonda; que pera na faixa de rádio freqüência entre 1 e 20 MHz. O período estudado compreende uma parte do ciclo solar 23, ou seja, desde agosto de 2002 até dezembro de 2006. Observou-se que a ionosfera apresenta fortes perturbações durante períodos geomagneticamente calmos. Estas perturbações são atribuídas a propagação de ondas de gravidade que são geradas na baixa atmosfera e se propagam até a alta atmosfera e ionosfera.

The Nocturnal Boundary Layer (NBL) turbulent structure above Pantanal Mato-Grossense, under the influence of low-level jets (LLJ) and gravity waves (GW), is investigated. Experimental data obtained during the Interdisciplinary Pantanal Experiment (IPE) dry season (IPE-2), and wet season (IPE-3), carried out between 07th and 22th September, 1999, and 16th and 28th February, 2002, respectively, according to database from Universidade Federal do Mato Grosso, city of Corumbá. Radiosonde data have been used to identify LLJ presence and classify them as: type 1 LLJ (jet associated to the sheltering surface) and type-2 LLJ (jet which causes upside-down mixture). In addition to the radiosonde data, fast response data (wind velocity components, temperature and humidity), measured from a 25m high micrometeorological tower, at 16Hz (IPE- 2) and 8Hz (IPE-3) samples were used. These fast response data were then decomposed in time and scale via Wavelet Transform (WT), with complex Morlet mother wavelet. From the phase difference between the wind velocity s vertical component (w) and temperature (T), obtained through wavelet s cross spectrum, the presence of GW (phase difference near to 90º criterion) were detected. The next step was to establish categories to analyse Pantanal NBL characteristic state phenomena, which were based on LLJ, GW and length groups of occurrence. Such groups are: type 1 LLJ, type 2 LLJ, no LLJ, with GW and no GW. From the amount of data of each group, statistic parameters (variance, skewness, adimensional kurtosis, correlation coefficients and covariances) were estimated by scale, in order to investigate the Pantanal NBL turbulence structure and its variability in scale under the action of each of these groups. It was noticed that, above all groups, type 1 LLJ is the most global intermittence provocative forcing in all micrometeorological series of data in Pantanal. On the other hand, type 2 LLJ is the less global intermittence provocative forcing. With GW group shows an intermediate behavior between groups type 1 LLJ and type 2 LLJ when considering global intermittence promotion. The length scales 0.4m to 5000m were resolved in this study. It was also noticed that Pantanal NBL shows two scale bands with remarkable different characteristics due to predominant distinct forcings in it. For the first length scale band it prevails a mechanical force in the statistical parameters behavior, to all groups and in both seasons. For the second length scale band it prevents the action of buoyancy forces and mesoscale effects in the statistical parameters behavior in Pantanal. As a result, it predominate stable conditions in the dry season; in the wet season, however, NBL may present as a slightly unstable layer, due to a bigger water heat capacity and its ability to behave as a energy sink during the day and heat source during the night. The early evening transition period clearly shows a stable behavior to the dry season and unstable to the wet season. / Investiga-se a estrutura da turbulência na Camada Limite Noturna (CLN) acima do Pantanal Mato-Grossense sob a influência de jatos de baixo nível (JBN s) e ondas de gravidade (OG s). Os dados experimentais são provenientes do Experimento Interdisciplinar do Pantanal (IPE), na estação seca (IPE-2), realizado no período entre 07 e 22 de Setembro de 1999, e na estação inundada (IPE-3), realizado no período entre 16 e 28 de Fevereiro de 2002, na base de estudos da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, no município de Corumbá. Utilizaram-se dados de radiossondagens para identificar a presença e classificar os JBN s como: JBN tipo 1 (jato associado à blindagem da superfície) e JBN tipo 2 (jato que promove mistura de cima para baixo). Além dos dados de radiossondagem, utilizaram-se dados de resposta rápida (componentes da velocidade do vento, temperatura e umidade) medidos em torre micrometeorológica de 25m de altura a uma taxa de amostragem de 16Hz (IPE-2) e 8Hz (IPE-3). Os dados de resposta rápida foram decompostos em tempo e escala via Transformada em Ondeletas (TO), com ondeleta-mãe complexa de Morlet. A partir da diferença de fase entre a componente vertical da velocidade do vento (w) e temperatura (T), obtida através do espectro cruzado de ondeleta, detectou-se a presença de OG s (critério de diferenças de fase próximas de 90º).A partir disso estabeleceram-se categorias para análise de fenômenos característicos do estado da CLN pantaneira, as quais, se basearam em classes de ocorrência de JBN, de OG e duração das mesmas. As classes são: com JBN tipo 1, com JBN tipo 2, sem JBN, com OG e sem OG. A partir do conjunto de dados de cada classe, foram estimados parâmetros estatísticos (variâncias, skewnesses, curtoses adimensionais, coeficientes de correlação e covariâncias), por escala, para investigar a estrutura da turbulência na CLN do Pantanal e sua variabilidade em escala sob a ação de cada uma dessas classes. Observouse que o JBN tipo 1, entre todas as classes, é o forçante que mais promove intermitência global nas séries de dados micrometeorológicos do Pantanal. Por outro lado, a classe JBN tipo 2 é o forçante que menos promove intermitência global. A classe com OG apresenta um comportamento intermediário entre as classes JBN tipo 1 e JBN tipo 2 na promoção de intermitência global. Foram resolvidas escalas de comprimento de 0,4m até 5000m. Observou-se, também, que a CLN do Pantanal apresenta duas bandas de escalas com características marcadamente diferentes devido aos forçantes distintos predominantes nas mesmas. Para a primeira banda de escalas de comprimento predomina a ação mecânica no comportamento dos parâmetros estatísticos, para todas as classes e nas duas estações. Para a segunda banda de escalas de comprimento predomina a ação das forças de flutuabilidade e efeitos de mesoescala no comportamento dos parâmetros estatísticos no Pantanal. Como consequência disto, na estação seca predominam condições estáveis e na estação inundada, a CLN pode apresentar-se como uma camada levemente instável, devido a maior capacidade térmica da água e de sua capacidade de comportar-se como sumidouro de energia durante o dia e fonte de calor durante a noite. O período de transição tarde-noite demonstra claramente um comportamento estável para a estação seca e instável para a estação inundada.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T20:36:16Z No. of bitstreams: 1 AndersonLuizPinheiroDeOliveira_TESE.pdf: 4395286 bytes, checksum: ad50cabb595ade29e5d7bb55e473c11c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-30T18:56:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AndersonLuizPinheiroDeOliveira_TESE.pdf: 4395286 bytes, checksum: ad50cabb595ade29e5d7bb55e473c11c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T18:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonLuizPinheiroDeOliveira_TESE.pdf: 4395286 bytes, checksum: ad50cabb595ade29e5d7bb55e473c11c (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Perturba??es atmosf?ricas com caracter?sticas quase-peri?dicas e geradas por ondas de gravidade t?m sido intensamente estudadas nas ?ltimas d?cadas. No entanto, poucos desses estudos se referem ? estratosfera equatorial. Nestapesquisa se discute resultados relativos ao estudo de assinaturas de ondas de gravidade no perfil de temperatura da estratosfera e da tropopausa, na faixa de altura entre 16 - 30 km, a partir de dados de radiossondagens de bal?es meteorol?gicos lan?ados pelo Centro de Lan?amentos da Barreira do Inferno (CLBI), durante o ano de 2000. O objetivo desta pesquisa foi estudar as caracter?sticas das perturba??esno perfil estratosf?rico de temperatura atribu?das a passagem de ondas de gravidade. Os dados obtidos foram comparados com os dados te?ricos gerados a partir do modelo semi-emp?rico MSIS-90, a partir da aplica??o da Transformada R?pida de Fourier (FFT) sobre o perfil da flutua??o da temperatura, sendo poss?vel determinar a frequ?ncia das perturba??es e compar?-las com as frequ?ncias de Brunt-V?is?l?. Foram estudadas um total de 185 sondagens diurnas, todas em torno das 12 horas (UT), sendo detectados 29 casos nos quais se observou perturba??es cujos par?metros tais como per?odo, frequ?ncia, comprimento de onda vertical e densidade de energia foram compat?veis com os par?metros associados ? passagem de ondas de gravidade. Os per?odos calculados foram da ordem de 5,7 - 26,0 minutos, os comprimentos de onda verticais da ordem de 1,36 - 4,01 km, as frequ?ncias angulares da ordem de 10-3 - 10-2 rad/s ea densidade de energia potencial e total associadas?s ondas foram em m?dia da ordem de 1,0 - 30,0 J/kg, mostrando que fen?menos deste tipo s?o capazes de dissipar significativas quantidades de energia para a m?dia atmosfera e influenciar fatores meteorol?gicos na troposfera. A pesquisa mostrou tamb?m que os dados do modelo MSIS-90 reproduzem com boa aproxima??o o perfil de temperatura da troposfera e da estratosfera em dias calmos, o que n?o ocorre na tropopausa e na estratosfera em dias perturbados.