Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-11-18Bitstream added on 2014-06-13T18:44:54Z : No. of bitstreams: 1 mariano_zf_dr_rcla.pdf: 7446275 bytes, checksum: d21c0cd80cb0b2dba253afff94c81926 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O clima ainda representa ser o responsável pelas perdas de produção e da produtividade, principalmente quando acontecem as adversidades climáticas refletindo tanto no rural (perda do lucro) como no urbano (aumento nos preços dos produtos agrícolas). Reconhecendo essas repercussões, o objetivo deste trabalho é oferecer um panorama têmporo-espacial da dinâmica climática regional, considerando a variabilidade e a tendência climática da precipitação pluviométrica correlacionada com a produtividade da cultura da soja, no Sudoeste de Goiás, entre 1978/1979 a 2002/2003. A pesquisa baseou-se em instrumentos teóricos, técnicos e empíricos para a compreensão clima/agricultura, por meio da utilização de planilhas eletrônicas nas aplicações estatísticas, recurso cartográfico nos programas de espacialização e cálculos dos balanços hídricos mensais. Identificou-se que os municípios que concentram a maior produtividade da região são os municípios de Portelândia, Montividiu, Jataí e Rio Verde. Também identificou-se concordância espacial entre os municípios de rendimento homogêneo com os melhores tipos de solo, bem como os maiores coeficientes de diminuição das chuvas na estação chuvosa em Aporé, Serranópolis, Cachoeira Grande e Caiapônia, com 32%, 21%, 37% e 15%, respectivamente. Os rendimentos corrigidos de Perolândia, Portelândia, Serranópolis, Mineiros e Caiapônia correlacionados com as deficiências e excessos tiveram os maiores índices de 47%; 45%; 33%, 27% e 23% da variação dos rendimentos da soja, mostrando que são significativamente dependente da variabilidade da precipitação pluviométrica. / Climate still seems to be the greatest responsible for the losses of production and productivity, mainly when climatic unfavourable conditions occur, reflecting in the rural domain (loss of profit) as well as in the urban one (raise in the price of agricultural products). Ackowledging these repercussions, the aim of this paper is to offer a spacial-temporal overall view of the regional climatic dynamic, taking into account the variability and the climatic tendence of the pluviometric precipitation correlated to the productivity of the culture of soya, in the southwest of Goiás, between 1978/1979 and 2002/2003. The research was based on theoretical, technical and empirical instruments for the understanding climate/agriculture, through the use of electronic charts in the statistical applications, cartographic resource in the spatialization programs, beside calculation of the monthly hidric balance. The counties identified as having the highest productivity of the region were Portelândia, Montividiu, Jataí and Rio Verde. It was also possible to identify space concordance among the counties of homogeneous yield with the best types of soil, as well as the highest coefficient of rain decreasing in the rain season in Aporé, Serranópolis, Cachoeira Grande and Caiapônia, with 32%, 21%, 37% and 15%, respectively. The corrected yields of Perolândia, Portelândia, Serranópolis, Mineiros and Caiapônia correlated to the deficiencies and excesses had the highest indices of 47%, 45%, 33%, 27% and 23% of the variation of the yield in soya, showing that they are significantly dependent on the variability of pluviometric precipitation.

A quantificação da precipitação é dificultada pela extrema aleatoriedade do fenômeno na natureza. Os métodos convencionais para mensuração da precipitação atuam no sentido de espacializar a precipitação mensurada pontualmente em postos pluviométricos para toda a área de interesse e, desta forma, uma rede com elevado número de postos bem distribuídos em toda a área de interesse é necessária para um resultado satisfatório. No entanto, é notória a escassez de postos pluviométricos e a má distribuição espacial dos poucos existentes, não somente no Brasil, mas em vastas áreas do globo. Neste contexto, as estimativas da precipitação com técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento pretendem potencializar a utilização dos postos pluviométricos existentes através de uma espacialização baseada em critérios físicos. Além disto, o sensoriamento remoto é a ferramenta mais capaz para gerar estimativas de precipitação nos oceanos e nas vastas áreas continentais desprovidas de qualquer tipo de informação pluviométrica. Neste trabalho investigou-se o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para estimativas de precipitação no sul do Brasil. Três algoritmos computadorizados foram testados, sendo utilizadas as imagens dos canais 1, 3 e 4 (visível, vapor d’água e infravermelho) do satélite GOES 8 (Geostacionary Operational Environmental Satellite – 8) fornecidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A área de estudo compreendeu todo o estado do Rio Grande do Sul, onde se utilizaram os dados pluviométricos diários derivados de 142 postos no ano de 1998. Os algoritmos citados buscam identificar as nuvens precipitáveis para construir modelos estatísticos que correlacionem as precipitações diária e decendial observadas em solo com determinadas características físicas das nuvens acumuladas durante o mesmo período de tempo e na mesma posição geográfica de cada pluviômetro considerado. Os critérios de decisão que norteiam os algoritmos foram baseados na temperatura do topo das nuvens (através do infravermelho termal), reflectância no canal visível, características de vizinhança e no plano de temperatura x gradiente de temperatura Os resultados obtidos pelos modelos estatísticos são expressos na forma de mapas de precipitação por intervalo de tempo que podem ser comparados com mapas de precipitação obtidas por meios convencionais. / The quantification of precipitation is made difficult due mainly to the extreme variance of the phenomenom in nature. The usual methods work in the sense of spacializing the precipitation, which is measured punctually in pluviometric stations, for the entire area of interest and, hence, a net containing a big amount of stations well distributed along the whole area of interest is needed to reach a satisfactory result. Nevertheless, the scarcity of pluviometric stations and the bad distribution of the few existents is evident, not only in Brazil, but also in vast regions of the planet. In this context, the precipitation estimations using remote sensing techniques and geoprocessing intend to potencialize the utilization of existent pluviomteric stations through a spacialization based on physics criteria. Moreover, the remote sensing is the more capable tool to generate rainfall estimation for the oceans and the large continental areas that are unprovided of any type of pluviometric informations. At this work, the application of remote sensing and geoprocessing techniques for precipitation estimation at the south of Brazil was investigated. Three computerized algorithms were tested, based on the imagens of channels 1, 3 and 4 (visible, water steam and infrared) of the GOES 8 satellite, provided by Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos of the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. The studyng area is the Rio Grande do Sul state, where the 1998’s daily precipitation data of 142 raingauges were used. The related algorithms try to identify precipitables clouds to build a mathematical model (through the minimum square process) which correlates the daily precipitation observed in ground with fisical features of the clouds acumulated during the same period and in the same geographic position of the raingauge. These algorithms tested decision criteria based on the temperature of the cloud tops (through thermal infrared), albedo in the visible channel, texture in the infrared channel and in the plane temperature versus temperature gradient. The results obtained by mathematical models are expressed as daily precipitation maps which can be compared with isohyetal maps obtained by conventional methods.

O conhecimento da probabilidade de ocorrência de precipitações é de grande importância para o planejamento de atividades como produção agrícola, sistemas de abastecimento de água e geração de energia. Neste sentido, a análise regional de freqüências se apresenta como uma ferramenta para a redução de incertezas na estimativa das probabilidades, podendo também diminuir a dimensionalidade das informações. Desta forma, esta pesquisa tem por objetivo estudar uma metodologia para análise regional de freqüências, aplicada à precipitação, na qual se admite que as séries que formam uma região homogênea seguem uma mesma distribuição, que dispensa a utilização de fatores de escala locais, e que seus parâmetros podem ser satisfatoriamente estimados pela média dos parâmetros de ajuste das séries locais. Para compor a metodologia foi construído um teste de homogeneidade regional e um teste para avaliar a qualidade do agrupamento, que leva em consideração os objetivos da análise. Os dois testes citados e a verificação da qualidade da obtenção da distribuição regional pela média dos parâmetros locais foram baseados na medida da máxima diferença de probabilidades entre duas séries e no teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov (KS), auxiliando, então, numa melhor compreensão dos resultados, já que esse teste é referência na avaliação da qualidade do ajuste de funções probabilísticas. Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada na análise de precipitações totais mensais e anuais no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, utilizando-se o método de agrupamento difuso Fuzzy CMeans para identificação das regiões. Verificou-se que o modelo de obtenção da distribuição regional proposto é satisfatório, embora necessite de um fator de correção para a distribuição Gama. O teste de aderência regional mostrou-se bastante útil para orientar a ponderação das variáveis e para auxiliar na determinação do melhor número de regiões, o que foi comprovado pelo alto grau de homogeneidade verificado, mesmo antes de serem aplicados ajustes nas regiões resultantes do agrupamento. Constatou-se ainda que a utilização dos graus de pertinência não produziu resultados satisfatórios para fazer estimativas pontuais e pouco contribuiu para a realização de ajustes no agrupamento. Todavia, o ajuste do modelo de alocação para novos pontos, através da matriz de pertinência, apresentou bons resultados, embora ainda seja necessária sua verificação em situação real. A análise regional da área de estudo resultou em nove regiões, que foram consideradas heterogêneas em apenas dois dos 117 períodos avaliados. Além disso, a partir do teste KS ( = 20%), verificou-se que as distribuições regionais se mostraram válidas para 97,8% das séries, confirmando a possibilidade de utilizar a distribuição regional, sem a necessidade dos fatores de escala locais. / Information on rainfall probability are helpful for some activities planning including agriculture, water supply and hydropower generation. For such purpose, the regional frequency analysis is a powerful tool to reduce uncertainties in probabilities estimation and also information’s dimension. This research evaluates the possibility of taking rainfall regional frequency analysis considering that in a homogeneous region the site frequency distributions are identical, setting aside local scaling factors, and that its parameters may satisfactorily be estimated by average parameters of local series fitting. To address such goals, the methodology consisted of elaborating a regional homogeneity test and a test to assess the cluster quality. Both tests and the assessment over the regional distribution quality were based on the maximum probability differences between two series and on the Kolmogorov-Smirnov test (KS). As a case study, the methodology was applied on Rio Grande do Sul and Santa Catarina States monthly and annual precipitation data, using clustering method Fuzzy CMeans for identification of regions. It was verified that the regional distribution model is satisfactory, although it needs a correction factor for Gamma distribution. The test of regional adherence was useful to guide the variables weighting and to help on the determination of the optimum number of regions, once a high degree of homogeneity was obtained, even before the application of adjustments on the resultant regions from the cluster analysis. The use of membership degrees was not satisfactory on estimating at-site features and resulted on low contribution for cluster adjustments. However, the allocation model fitting for new points presented good results, though a real case assessment is still required. The regional analysis resulted in nine regions, which were heterogeneous in only two of the 117 evaluated periods. Moreover, from the KS test ( = 20%), it was verified that the regional distributions were valid for 97.8% of the series, confirming the possibility to use regional distribution, without any local scaling factor.

Pela rapidez e grau com que podem alterar as condições físicas da superfície do solo, os métodos de seu preparo se destacam dentre os vários componentes de seu manejo, tendo em vista que eles são determinantes da quantidade de resíduo cultural e do grau de rugosidade com que ficará a superfície do solo após terem sido executados, e estas duas variáveis sendo a principal ferramenta para controlar a erosão. Baseado nisso, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo, direcionada para os aspectos de comprimento crítico de declive, em diferentes tipos e quantidades de resíduo cultural e dois modos de semeadura direta. Para tal, usou-se chuva simulada (simulador de braços rotativos; i=75 mm h-1; d=1,25 a 2 h), fluxos extras de água (06 níveis, 10 min de duração cada um) e um Nitossolo Bruno muito argiloso (declive de 0,16 m m-1) da região do Planalto- Sul Catarinense (SC), em 2008 e em 2009. Os tratamentos foram constituídos dos resíduos culturais de aveia preta e de milho, nas quantidades de, respectivamente, 5,3, 2,65 e 1,32 Mg ha-1 e 8, 4 e 2 Mg ha-1, e dos modos de semeadura direta sem hastes sulcadoras ou facões e com hastes sulcadoras ou facões. Observou-se que perda de água variou de média a grande sob o resíduo de aveia preta e de pequena a média sob o de milho, e em ambos foi maior no modo de semeadura sem facões do que com facões e sem tendência da influência das doses de resíduo em qualquer dos modos de semeadura. Já a perda de solo foi sempre pequena e se diferenciou pouco entre os modos de semeadura e as doses de resíduo no caso deste ser o de aveia preta; com o resíduo de milho variou de muito pequena a grande e foi maior no modo de semeadura sem facões do que com facões e aumentou com o decréscimo das doses de resíduo em qualquer dos modos de semeadura. Os comprimentos de declive simulados, baseados nos dados obtidos com o resíduo de milho, foram maiores no modo de semeadura com facões do que sem facões, em qualquer das doses de resíduo, sem tendência da influência destas últimas nos dois modos de semeadura. Foi evidenciada falha do resíduo cultural ou existência de limites críticos de comprimento de declive em todos os tratamentos pelo critério da observação visual a campo, porém sendo confirmada apenas em um deles pelo critério das relações teóricas de erosão. Mesmo assim, como referência e medida de segurança, considerando a aplicação teórica e prática dos resultados, deu-se crédito real ao primeiro critério mencionado e, com base nele, apontaram-se os limites críticos de comprimento de declive de 64 a 118 m na semeadura direta realizada sem facões e de 171 a 456 m na realizada com facões, no conjunto das doses de resíduo, em cada modo de semeadura. / Because of the speed and degree in which they can change the physical conditions of the soil surface, tillage methods stand out among its various management components, since they are determinants of both the amount of crop residue and the degree of roughness the surface of the soil will expose after they are accomplished, and these two variables being the main tool for controlling erosion. Based on that, this work was developed with the objective of evaluating the soil erosion caused by water-rainfall, directed to the aspects of critical slope lengths, in different types and amounts of crop residue and two modes of direct seeding. To accomplish that, simulated rainfall (rotating-boom rainfall simulator; i=75 mm h-1; d=1.25 to 2 h), inflows of extra water (06 levels, 10 min duration each), and a heavy clay Alfisol (0.16 m m-1 slope steepness) of the region of the Planalto Sul-Catarinense, Santa Catarina State, Brazil, were used, in 2008 and in 2009. Treatments consisted of straw of black oats and cornstalk, in the rates of, respectively, 5.3, 2.65, and 1.32 Mg ha-1 and 8, 4, and 2 Mg ha-1, and the modes of direct seeding without shanks or knives and with shanks or knives. It was observed that the water loss varied from medium to great under the straw of black oats and from very small to medium under the cornstalk, and in both of them was greater in the mode of seeding without knives than with knives and with no-tendency with respect to the influence of the rates of the crop residues in any of the seeding modes. Yet the soil loss was always small and differed little between both modes of seeding and rates of crop residue when this was that of straw of black oats; with cornstalk it varied from very small to great and was greater in the mode of seeding with knives than without knives and increased with the diminishment of the rates of crop residue in the two modes of seeding. The simulated slope lengths, based on data obtained with the crop residue of cornstalk, were greater in the mode of seeding with knives than without knives, in any of the rates of crop residue, without tendency with respect to the influence of these later in any of the seeding modes. It was evidenced failure of the crop residue or existence of critical slope lengths in all treatments by the criterion of visual field observation, but being confirmed only in one of them by the criterion of theoretical erosion relationships. Still, as a reference and measure of safety, in regard to the theoretical and practical application of the data, real credit was given to the first criterion mentioned and, based on it, were pointed the critical slope-length limits of 64 to 118 m in the direct seeding performed without knives and of 171 to 456 m in that performed with knives, in the whole of the rates of crop residue, in each mode of seeding.

Os modelos de predição da erosão hídrica do solo são utilizados para melhor compreender os processos erosivos, analisar o desempenho de práticas de manejo e avaliar os riscos e os benefícios de diferentes usos do solo. Para tanto, antes de serem utilizados para uma dada condição edafoclimática, devem ser avaliados e, ou, calibrados, principalmente quando se trata de condições diferentes daquelas para as quais o modelo foi desenvolvido. Dentre os inúmeros modelos existentes, o modelo de base física WEPP é um dos mais relevantes na predição da erosão hídrica, pois incorpora os conhecimentos da mecânica de erosão que tem sido gerado nos últimos anos. Este trabalho foi realizado com objetivo de avaliar o desempenho do modelo WEPP em duas vertentes geomorfologicamente distintas localizadas na bacia hidrográfica da comunidade de Cândido Brum, município de Arvorezinha, na região das encostas basálticas do Estado do Rio Grande do Sul. O modelo foi utilizado sem calibração onde os parâmetros de entrada (erodibilidade do solo em entressulcos e em sulcos, tensão crítica de cisalhamento do solo, condutividade hidráulica saturada) foram obtidos experimentalmente e estimados por equações da rotina interna do modelo. Para fins de avaliação dos valores sedimentológicos simulados esses foram comparados com valores de erosão estimados com a utilização do método de redistribuição do “fallout” 137Césio e com valores hidrossedimentológicos medidos no exutório da bacia que contem as vertentes utilizadas na simulação. Os resultados mostraram que as diferenças entre os valores sedimentológicos simulados pelo modelo e os medidos foram menores quando os parâmetros de entrada foram obtidos experimentalmente ao invés daqueles estimados por equações da rotina interna do modelo. Os valores de coeficientes de escoamento simulados pelo modelo com dados do componente solo obtidos sob condição experimental de campo, nas duas vertentes estudadas, se assemelharam em relação aos valores observados por meio de monitoramento da bacia. Já os resultados da distribuição espacial dos processos desagregação e deposição simulada pelo WEPP e comparados com resultados da atividade do 137Cs mostraram alguma discrepância em relação à desagregação e uma tendência similar relacionado à deposição de sedimentos. O modelo WEPP apresenta boas condições para ser aplicado nas condições edafoclimáticas da região sul do Brasil, especialmente quando seus principais parâmetros são determinados nas condições locais. / Erosion models have been used to better understand erosive processes, analyze soil conservation practices, and evaluate the risks and benefits of different soil uses. However, before a model can be used for a given soil and climactic situation, it must be validated and/or calibrated, especially if it is to be used in conditions other than those for which it was developed. Among the many erosion prediction models which exist, the WEPP model is one of the most relevant because it incorporates the current understanding of erosion mechanics. This study seeks to evaluate the WEPP model in two hillslopes with different shapes (concave and convex) in a catchment on the basalt scarp of Rio Grande do Sul, in southern Brazil. The model was run without calibration with starting parameters (rill and interrill erodibility, critical shear stress, saturated hydraulic conductivity) determined experimentally and through the model’s standard equations. To evaluate the simulated hydrologic and sedimentologic values, these were compared with erosion values measured using the 137cesium “fallout” method and also with hydrosedimentologic measures from the outflow of the experimental watershed. Results show that differences between the simulated and measured values were smaller when initial parameters were obtained experimentally rather than estimated by the model’s standard equations. The overland flow coefficients simulated by the model in the two hillslopes studied were similar to those observed through monitoring, especially when the initial soil parameters were experimentally determined. The spatial distribution of detachment and deposition processes simulated by WEPP and those obtained via the cesium method show some discrepancies for detachment and a similar trend for deposition. The WEPP model has a good condition to be applied at southern conditions of Brazil since its major components being experimentally evaluated at local conditions.

Neste estudo buscou-se entender as relações dos Jatos de Nível Baixo (JNB) na geração de convecção em escala sinótica e a sua associação com eventos de intensa precipitação. Observou-se o perfil vertical do vento através de radiossondagens realizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre e em Uruguaiana no interior do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Analisou-se a sua variabilidade sazonal, intra e inter-sazonalidade. Estimaram-se suas escalas e intensidades predominantes, descrevendo a interação dos JNB's e o seu importante papel na circulação geral da atmosfera e no transporte de vapor de água e calor das regiões equatoriais para regiões de latitudes médias, influenciando diretamente o balanço hídrico de extensas bacias hidrográficas interligadas neste transporte. Os JNB's associados neste intenso transporte apresentam uma tendência de estarem ligados a eventos convectivos noturnos e na geração de Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM), que geram elevados índices pluviométricos que podem causar importante impacto econômico Utilizam-se várias técnicas estatísticas para realização deste estudo, como a Análise das Componentes Principais, Classificação Não-Hierárquica dos JNB's, cálculo das correlações dos sinais das séries temporais dos JNB's e as precipitações, com a utilização de técnicas "Bootstrap", uso de técnicas geoestatísticas, com o cálculo do variograma da precipitação máxima e dos seus dias de evento com ajustamento de um modelo para o variograma teórico. Realiza-se a modelagem com o uso do modelo meteorológico "Model Mesoscale Five" (MM5) para estudar a estrutura e caracterizar o transporte realizado pelo JNB. O emprego destas metodologias facilita o entendimento da complexidade das interações de diferentes escalas meteorológicas envolvidas nos processos sinóticos de macro e mesoescala. Em tal complexidade, o trabalho realizado pelos JNB's nesta interação é o de ser a escala efetiva de transporte na baixa atmosfera, que realiza o importante papel de acoplar a meteorologia regional e o ciclo hidrológico em escala continental.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-11-13T14:37:25Z No. of bitstreams: 1 2015_SarahLopesAnjos.pdf: 2389640 bytes, checksum: eb4aa0bcfd3b76b4bf0684741cf430ab (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-01-08T11:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_SarahLopesAnjos.pdf: 2389640 bytes, checksum: eb4aa0bcfd3b76b4bf0684741cf430ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T11:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_SarahLopesAnjos.pdf: 2389640 bytes, checksum: eb4aa0bcfd3b76b4bf0684741cf430ab (MD5) / A análise da variabilidade espaço-temporal de séries históricas de vazão é de suma importância para a gestão dos recursos hídricos, pois leva a um melhor entendimento das flutuações naturais de sistemas hidrológicos e forma a base de conhecimento para construção e aperfeiçoamento de modelos de previsão e simulação de vazões. Neste trabalho, busca-se avaliar, nas séries de afluência aos reservatórios brasileiros, tendências cíclicas que ocorrem com períodos relativamente longos (a partir de 2 anos), ou seja, oscilações que atuam numa frequência baixa, permitindo que vazões permaneçam por longos períodos em faixas abaixo ou acima do valor médio histórico. A análise da variabilidade de baixa frequência é realizada por meio da transformada ondaletas (wavelet), cuja análise não-estacionária permite a decomposição de séries temporais no domínio frequência-tempo. Analisou-se, então, a ocorrência de oscilações de longos períodos com vazões predominantemente abaixo ou acima da média histórica nas vazões afluentes aos reservatórios ligados ao Sistema Interligado Nacional (SIN), objetivando, dessa forma, melhor compreender oscilações de baixa frequência nas afluências hidroenergéticas ao sistema hidroelétrico nacional. A análise do espectro global das ondaletas mostrou que somente algumas bacias do País, além de alguns reservatórios, apresentaram variabilidade de baixa frequência nas bandas de 2 a 4 anos, de 4 a 8 anos, de 8 a 16 anos e de 16 a 32 anos. Na análise anual das variabilidades de baixa frequência verifica-se que a maior parte das séries hidrológicas oscila em baixa frequência somente em alguns períodos específicos do histórico, não sendo observado nos dados analisados nenhum padrão persistente de variabilidade de baixa frequência. Com o objetivo de avaliar a influência de forçantes climáticas de larga escala nos padrões encontrados, aplicou-se a análise da ondaleta a índices climáticos globais representativos da variabilidade de baixa frequência na atmosfera e oceano, como o índice de oscilação decenal do Pacífico (PDO). Os resultados encontrados apontam para uma influência limitada de tais forçantes nas oscilações de baixa frequência das vazões ao SIN, sugerindo que forçantes atmosféricas de menor escala estariam associadas a tais flutuações nas vazões, o que, neste caso, teria sua previsibilidade de longo prazo reduzida. / The multiscale analysis of spatio-time variability is very important for the managent of water resources, because it contributes to a better understanding of the natural fluctuations of the hidrologic systems and forms the knowledge base for streamflow forecast and simulation. The objective of this study was to analyze the existence of low-frequency variability in the streamflow of Brazil’s main reservoirs. The low frequency variability analysis was performed by the wavelet transform, which allows the non-stationary decomposition of the time series in the time frequency domain. Then, the presence of low-frequency variability (occurrence of long periods with flows predominantly above or below the historical average) in the reservoirs connected to the National Interconnected System (SIN - Brazil) was analysed to better understand the low frequency fluctuations in the hidroenergetic series of inflows to the SIN. The global wavelet spectrum analysis showed that only a few basins in the country, and some reservoirs, showed low frequency variability in the analyzed bands (2-4 years, 4-8 years, 8-16 years and 16-32 years). In the annual low frequency variability results showed that most of the series display only low frequency variability in certain years and not throughout the whole time series. In order to study reasons for the low frequency variability observated, the same variability was analized in the climatic indexes, such as the Pacific Decadal Oscilation (PDO). However, the results point to a limited influence of such factors in the low frequency oscillations of the SIN inflow series, suggesting that smaller-scale atmospheric forces would be associated with such fluctuations in the SIN inflow.

Danos em cidades, causados por impactos de precipitações intensas, ocorrem frequentemente e há muito tempo no Brasil, principalmente durante o verão. Isso representa para a sociedade e governo perdas materiais e, muitas vezes, humanas. A recuperação de tais danos depende de fatores como a gravidade do ocorrido, a resiliência da cidade e a capacidade de gerenciamento de sinistros pela parte afetada. A temática sobre gestão e diminuição de riscos e desastres tem sido discutida por diversos países nas convenções sobre mudanças climáticas e sobre desenvolvimento sustentável. Isso significa que os esforços devem ser realizados em todas as escalas. Afinal, num mundo globalizado, o que acontece numa região do planeta importa para a outra região. Com isso, dá-se a importância das pesquisas sobre os impactos de eventos de precipitação, métodos e sistemas de gestão de desastres. Destaca-se o município de São Luiz do Paraitinga, como um exemplo interessante por ter sido afetado por inundações e ser localizado justamente numa região que vem sofrendo modificações na sua paisagem em decorrência das atividades antrópicas, a bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul. Nesse sentido, a presente pesquisa objetivou analisar impactos pluviais de forma a contribuir com o conhecimento acadêmico sobre tal assunto. A metodologia utilizada teve como objetivo integrar informações estatísticas sobre a precipitação, a descrição dos sistemas atmosféricos produtores de chuva e a identificação dos danos ocorridos, executando uma análise dos diversos fatores contribuintes para o impacto em si. Analisando os dados agrupados em verões os resultados mostraram que os danos ocorreram não somente em eventos de precipitação acima da média, mas também durante as chuvas mais amenas e frequentes; quanto aos sistemas atmosféricos, pôde-se constatar que o principal mecanismo de produção de chuva nos eventos analisados foi pela Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). Os danos mais encontrados na série analisada referem-se a \"desabamentos\", \"rachaduras\" e \"imóveis danificados\". / Damage to cities, caused by impacts from heavy precipitations, has been frequent in Brazil, especially in summers. It represents material and, sometimes, human losses to both society and the government. The recovery of cities\' from such damage depends on factors, as severity of the occurrence, cities\' resilience, and ability of the affected party to manage risk. The issues of risk and disaster management and mitigation have been discussed in conventions on climate change and sustainable development in several countries, and efforts for decreasing vulnerability and improving resilience must be intensified on all scales. In a globalized world, what occurs in a region of the planet affects another region, therefore, the development of research on the impacts of precipitation events, methods and systems of disaster management is fundamental. São Luiz do Paraitinga – SP/Brazil is an example of a city affected by floods, also because it is located in the Paraíba do Sul River basin, a region that has undergone changes in its landscape due to anthropic activities. This research aimed at the analysis of precipitation impact events in the above-mentioned city towards contributing to the academic knowledge on this subject. The methodology used statistical information on precipitation, description of atmospheric rainfall systems and identification of damages and provided an integrated analysis of the several factors that have contributed to the impact itself. The results show damages occurred not only in above-average precipitation events, but also during milder and frequent rains. Regarding atmospheric systems, the South Atlantic Convergence Zone (SACZ), was the main mechanism of rainfall production in the events analyzed and \"landslides\", \"disruptions\" and \"danification to buildings\" were the damages mostly detected.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense-UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / Rain is one of the meteorological factors that have large spatial and temporal variation. Several outdoor activities are directly or indirectly affected by the precipitation absence or its excess. This study aimed to characterize the frequency and distribution of monthly and annual precipitation and the frequency of occurrence of dry and wet periods in the State of Santa Catarina. We used data of daily precipitation from the period between 1970-2012 of 92 rainfall stations distributed in the state of Santa Catarina, monitored by the National Water Agency (ANA). With the Kolmogorov-Smirnov test we evaluated the adhesions of the monthly gamma distribution and the total annual precipitation we evaluated the adhesion to normal and gamma distribution. To estimate the sequence of dry and wet days we used the geometric distribution, where the parameters were obtained from the transition matrices between wet and dry days according to Markov chains of first order and two states. The adopted criterion as dry day was a value of precipitation less than 1,0 mm. To evaluate the Geometric distribution adhesion to the observed sequences of dry and wet days we used the Kolmogorov-Smirnov test to the level of significance of 5%. Maps of analyzed variables were generated to represent the spatial and seasonal precipitation variation using ArcGIS software. Based on data we observed that Gamma distribution seemed adequate to estimate the probabilities of monthly rain and also to annual series, being that in 75% of the stations the obtained adjust with the gamma distribution was better than the normal distribution. The monthly maps of precipitation were determined with probabilities of 25%, 50% and 75%, in which we can observe the seasonal variation and also spatial variation of the precipitation in the state of Santa Catarina. From October to March the biggest monthly precipitations occur by the North and less by the South. From April to September it is observed a higher rainfall level in the Western Region of the state. The geometric distribution seemed adequate to estimate the sequences of dry and rainy days for all stations analyzed. The probability maps of occurrence of 3, 5 and 7 rainy days were determined as the probability of occurrence of 7, 10 e 15 consecutive dry days were so. / A chuva é um dos fatores meteorológicos que apresenta grande variação espacial e temporal. Diversos trabalhos ao ar livre são afetados de forma direta e indireta pela sua ausência ou excesso de precipitação. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a frequência e distribuição da precipitação mensal e anual bem como a frequência de ocorrência de períodos secos e chuvosos no Estado de Santa Catarina. Foram utilizados os dados de precipitação diária do período de 1970 a 2012 de 92 estações pluviométricas distribuídas no estado de Santa Catarina, monitoradas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Com o teste de Kolmogorov-Smirnov, foram avaliadas as aderências das distribuições mensais a distribuição gama e para as precipitações totais anuais avaliou-se a aderência para distribuição normal e gama. Para a estimativa da sequencia de dias secos e chuvosos foi usada a distribuição geométrica, em que os parâmetros foram obtidos das matrizes de transição entre dias secos e chuvosos segundo a cadeia de Markov de primeira ordem e dois estados. O critério adotado como dia seco foi valor de precipitação inferior a 1,0 mm. Para avaliar a aderência da distribuição Geométrica às sequencias observadas de dias secos e chuvosos foi utilizado o teste de Kolmogorov-Smirnov ao nível de significância de 5%. Para representar a variação espacial e sazonal da precipitação foram gerados mapas das variáveis analisadas usando o software ArcGIS. Com base nos dados, observou-se que a distribuição Gama se mostrou adequada para estimar as probabilidades de chuva mensal e também para as séries anuais, sendo que em 75% das estações o ajuste obtido com a distribuição gama foi melhor que a distribuição normal. Foram determinados os mapas mensais de precipitação com probabilidades de 25%, 50 e 75 %, em que se pode observar a variação sazonal e também espacial da precipitação no estado de Santa Catarina. Nos meses de outubro a março as maiores precipitações mensais ocorrem na região do litoral norte e menor no litoral sul. Nos meses de abril a setembro observa-se maiores precipitações na região oeste do estado. A distribuição geométrica se mostrou adequada para estimativa das sequencias de dias secos e chuvosos para todas estações analisadas. Foram determinados os mapas de probabilidade de ocorrência de 3, 5 e 7 dias chuvosos consecutivos e também a probabilidade de ocorrência de 7, 10 e 15 dias secos consecutivos.

Orientador: João Afonso Zavattini / Banca: Anderson Luís Hebling Christofoletti / Banca: Hélio Silveira / Banca: Sandra Elisa Contri Pitton / Banca: Marcos Norberto Boin / Resumo: Esta pesquisa voltou-se para a compreensão regional da distribuição temporal e espacial das chuvas da bacia hidrográfica do rio Paraná, porção brasileira, localizada integralmente entre as coordenadas geográficas de 15º25'47'' e 26º50'55'' Sul, bem como 43º34'55'' e 55º55'53'' Oeste, com área total de 879.860 Km², ocupando 10% do território nacional e abrangendo parcelas territoriais de seis estados brasileiros, além de uma parcela do Distrito Federal. Os dados brutos de precipitação foram organizados e analisados com planilhas específicas que ajudaram a demonstrar e selecionar as estações pluviométricas com dados de melhor qualidade, de uma forma simples e direta, e eliminar aqueles que continham muitas falhas. Após este procedimento, foram aplicadas algumas técnicas na busca da obtenção dos anos-padrão, as quais se mostraram eficientes na classificação dos mesmos. Tais técnicas já vinham sendo testadas e utilizadas anteriormente e foram agora aprimoradas. Foram confeccionados ainda os cartogramas que representam os totais anuais de chuvas de cada uma das 95 quadrículas de 1° de latitude por 1° de longitude da bacia, ambas representativas das 95 estações pluviométricas utilizadas no estudo. Estes cartogramas auxiliaram muito na classificação, hierarquização, e seleção dos três anos-padrão (chuvoso, habitual e seco) mais representativos da distribuição das chuvas na bacia, no período de 1976 a 2009, um intervalo de 34 anos e sem nenhuma falha nos dados. Foram produzidas para os três anos-padrão, os mapas com os totais mensais de chuvas que permitiram compreender o comportamento intra-anual da precipitação pluviométrica. Foram escolhidas doze estações com dados meteorológicos consistentes para posterior aplicação da técnica da Análise Rítmica visando identificar a gênese das chuvas da área de estudo utilizando-se os mesmos três anos-padrão. Selecionaram-se... / Abstract: This research turned to a regional understanding of the temporal and spatial distribution of rainfall in the basin of the Paraná River, Brazilian portion, located between the geographical coordinates of 15°25'47'' and 26º50'55'' South and 43º34 '55'' and 55º55'53'' West, with total area of 879,860 square kilometers, occupying 10% of the national territory and territorial plots of six Brazilian states, plus a portion of the Federal District. The gross rainfall data were organized and analyzed with specific worksheets that helped demonstrate and select the rainfall stations with better quality data in a simple and direct way, and eliminate those that contained many flaws. After this procedure, some techniques in the pursuit of obtaining the standards-years, which proved effective in the classification of these were applied. Such techniques were already being tested and used previously and were now improved. Foram produzidos cartogramas representando a precipitação total anual de cada um dos 95 quadrados de 1° de latitude por 1° de longitude da bacia, representando as 95 estações pluviométricas. Were produced cartograms representing the total annual rainfall of each of the 95 squares of 1° latitude by 1° longitude of the basin, representing the 95 rainfall stations used in the study. These cartograms helped a lot in classification, hierarchization, and selection of the three standard years (rainy, normal and dry) most representative of the distribution of rainfall in the basin during the period from 1976 to 2009, an interval of 34 years and without any flaw in the data. Were produced for the three standard years, the maps with the monthly totals of rainfall that allowed us to understand the behavior of the intra-annual pluviometric precipitation. Were selected twelve stations with consistent meteorological data for application of the technique of Rhythmic Analysis to identify the genesis of rainfall in the study area for the... / Doutor