Orientador: João Lima Sant'Anna Neto / Banca: Tercio Ambrizzi / Banca: Edilson Ferreira Flores / Resumo: O objetivo desta dissertação é analisar a variabilidade das chuvas no Estado do Paraná, considerando duas dimensões analíticas: a) a influência espaçotemporal da Oscilação Decadal do Pacífico e; b) as repercussões dos impactos dos eventos extremos. As séries históricas utilizadas foram de 1947 a 2011 e de 1976 a 2011, com dados de 63 postos pluviométricos distribuídos por todo o estado. Os dados primários se referem aos valores mensais de chuva e número de dias com chuva agrupados nas escalas trimestrais, sazonais e anuais. Foram utilizadas técnicas estatísticas para cálculo da variabilidade, observação de tendências, rupturas, correlações lineares, e técnicas geoestatísticas para processos de interpolação espacial. Além das oscilações e dos índices climáticos das teleconexões, foram utilizados, também, dados e informações de desastres da Defesa Civil, de Produção Agrícola e de vazão fluvial dos rios Tibagi, Ivaí, Piquri e Iguaçu. Os impactos foram relacionados tanto em relação à influência da ODP, quanto às chuvas e aos eventos extremos de chuva, discutindo-os sob o viés de três dimensões do território, com a abordagem da Geografia do Clima. Os resultados indicaram correlações significativas para chuva no outono, primavera e na escala anual. Para os números de dias com chuva as correlações foram positivas, principalmente na primavera. Na análise espacial, correlações positivas foram detectadas no oeste e noroeste, e negativas no leste e litoral do estado. Nas análises de rupturas e tendências, os dados apresentaram o período de 1990 a 1995 como o principal momento de transição dos valores de pluviométricos e, de 1990 a 2003 para os números de dias com chuva... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation's aims to analyze the Paraná State rainfall variability. It was considerated two analytical dimensions: a) the Pacific Decadal Oscillation influence, and b) the extreme events impacts. With two rainfall data series - from 1947 to 2011 and from 1976 to 2011, it was utilizated 63 stations distributed throughout the Paraná state. This datas refers to the monthly rainfall and the number of days with rain - NDC. This data were grouped in trimester, seasonal and annual series. With tecniques statistics it was calculate the variability, observing trends, rupture, linear correlations and geostatistics - to spatial interpolation processes. Besides fluctuations and teleconnections index, it was data and information disaster in civil defence, agriculture production and Tibagi, Ivaí, Piquri and Iguaçu rivers flows. The impacts were related both in relation to ODP influence, and to extreme rainfall events. The impacts were discussed them three territory dimensional and the Geography of Climate approach. The results indicated significant correlations for rainfall in spring, autumn and annual scale, and spring to NDC series. In spatial analysis, some positive correlations were found in the west and northwest, and negative in the east and the coastal. In the rupture analysis, the period of 1990 by 1995 as the main transition to rainfall... (Complete abstract click electronic access below) / Résumé: L'objectif de ce mémoire est d'analyser la variabilité des précipitations dans l'État du Paraná. Deux dimensions analytiques ont été prises en considération : a) l'influence spatio-temporelle de l'Oscillation Décennale du Pacifique - ODP; et b) l'impact des événements extrêmes. Les séries de données historiques de 1947 à 2011 et de 1976 à 2011 ont été utilisées, conjointement aux données de 63 stations pluviométriques réparties dans tout l'État. Les données brutes font référence aux précipitations mensuelles et au nombre de jours de pluie - NDC, qui ont été ensuite regroupées aux échelles trimestrielles, saisonnières et annuelles. Des techniques de statistiques classiques ont été utilisées pour calculer la variabilité, observer les tendances, les ruptures, les corrélations linéaires et des techniques géostatistiques pour les processus d'interpolation spatiale. Outre les indices climatiques des téléconnexions climatiques, ont été utilisées également les données et les informations des catastrophes enregistrées par la Défense Civile, les données de production agricole et du débit des fleuves Tibagi, Ivaí, Piquri et Iguaçu. Les impacts des pluies ont été mis en relation à la fois par rapport à l'influence de l'ODP, et également en fonction des pluies et des événements de précipitations extrêmes. Ces impacts ont été envisagés à travers une discussion basée sur un modèle tridimensionnel du territoire et par l'approche de Géographie du Climat. Les résultats ont montré des corrélations significatives concernant les précipitations de printemps, d'automne et à l'échelle annuelle. Les valeurs de corrélations positives... (Résumé complet accès électronique ci-dessous) / Mestre

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Anderson Antonio da Conceição Sartori / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Resumo: O aumento da população mundial e a limitada área disponível para a produção de alimentos, exige que busquemos cada vez mais técnicas e tecnologias que aumentem a produtividade das áreas agrícolas. A produtividade de uma determinada cultura depende de diversos fatores, e conhecer os fatores que mais influenciam a determinação do seu potencial produtivo pode contribuir para a tomada de decisão em relação à utilização e gestão de recursos. Utilizando dados de monitores de colheita da cultura da soja nas safras de 08/09, 10/11, 11/12, 12/13, 14/15 e 15/16, dados de precipitação destes anos, mapa de Condutividade Elétrica (CE) e das características químicas do solo para as safras de 09/10, 13/14, 14/15 e 15/16, este trabalho teve o objetivo de identificar os fatores mais relevantes para a determinação da produtividade da soja para auxiliar na determinação de Zonas Homogêneas de Manejo (ZHM) baseadas nestas características críticas. Comprovou-se que a disponibilidade de água é a principal determinante da produtividade da soja nas condições estudadas, sendo que a precipitação no mês de setembro, mês de implantação da cultura, apresentou-se como o fator mais crítico. Utilizando o mapa de produtividade média da cultura durante os anos estudados e o mapa de CE, foi possível identificar as áreas de potencial produtivo, mas a definição de ZHM mostrou-se desafiadora pois as características químicas do solo apresentaram alta variabilidade temporal, dificultando a determinação do manejo que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The growing world population and the limited area available for food production requires us to progressively seek techniques and technologies that increase the yield of agricultural crops. The yield of a crop depends on several factors and knowing the factors that most influences its yield potential can contribute to the decision making process regarding the use and management of resources. Using data from soybean yield monitors of 08/09, 10/11, 11/12, 12/13, 14/15 and 15/16 season, precipitation data from these years, Electric Conductivity (EC) map and the chemical characteristics of the soil for the 9/10, 13/14, 14/15 and 15/16 crops, this work had the objective of identifying the most relevant factors that determine soybean yield to assist in the determination of Homogeneous Management Zones (HMZ) based on these critical characteristics. The availability of water was the main factor of soybean yield under the conditions the study was carried out, and the precipitation in September was the most critical factor, being the month in which the crop was seeded. Using the average productivity map and the EC map, it was possible to identify areas of yield potential, but the definition of HMZ was challenging because the chemical characteristics of the soil had high temporal variability, making it difficult to determine the best management to explore the areas of greater or lesser yield ... / Mestre

Em um cenário global de indisponibilidade hídrica, até regiões sem histórico de escassez de recursos hídricos vêm sendo impactadas pela ausência de chuvas e circunstâncias de adversidade climática. Com perspectivas cada vez menos favoráveis quanto ao abastecimento hídrico, têm-se difundido progressivamente, no Brasil e no mundo, alternativas de tratamento de efluentes aquosos industriais visando seu reúso na própria indústria, diminuindo a necessidade de captação de água em corpos hídricos. Os processos de separação com membrana (PSM\'s) têm tido destaque, sobretudo para reúso em caldeiras e torres de resfriamento. Em um PSM, no entanto, os íons removidos da corrente de alimentação durante o processo de dessalinização concentram-se no compartimento de rejeito das membranas (concentrado). Consequentemente, os sais de baixa solubilidade comumente ultrapassam sua saturação e excedem seus limites metaestáveis, passando a oferecer risco de deposição sobre as membranas. As deposições salinas, chamadas incrustações (ou scaling) prejudicam o processo de dessalinização: reduzem a taxa de recuperação de água, aumentam o consumo energético e danificam membranas e tubulações. Uma vez que o sulfato de bário (BaSO4) é um dos sais com maior potencial incrustante em efluentes industriais, e cujas incrustações apresentam maiores resistências às práticas convencionais de limpeza, estudou-se métodos preventivos de incrustação de BaSO4 por remoção de íons bário de fase líquida a montante de um PSM. A depleção de bário de solução foi analisada mediante: (i) precipitação de BaSO4 por meio de dessupersaturação (com adição de sementes) e efeito do íon comum (excesso de sulfato) e (ii) precipitação de CaCO3 por abrandamento com incorporação do íon Ba2+ no precipitado. Desenvolveu-se, inicialmente, um estudo conceitual da precipitação de BaSO4 por modelagem termodinâmica, aplicada ao tratamento de um efluente padrão de refinaria de petróleo supersaturado em BaSO4. As simulações termodinâmicas apontam que o pre-tratamento de efluentes por dessupersaturação, com opção de adicionar sulfato (via adição externa ou reciclo) são promissores para aumentar o rendimento de PSM\'s. Em estudos experimentais com efluente sintético de refinaria de petróleo, foi obtida a cinética de precipitação do BaSO4 para o ajuste de um modelo de precipitação de BaSO4. Observou-se que o tempo de indução do BaSO4 foi reduzido à medida que se aumentou o excesso de sulfato (em relação ao bário presente) ou à medida que se adicionou sementes de BaSO4. Após um período curto de precipitação (alguns minutos), a solução permanecia supersaturada por longos períodos (horas), com razões de supersaturação residuais dentro da faixa de 1,1 a 3,0. Esses valores foram associados com uma dependência de quarta ordem da taxa de crescimento do cristal com a taxa de supersaturação. Verificou-se que a carga de sementes de BaSO4 é diretamente proporcional à depleção de supersaturação, que sementes heterogêneas (CaCO3, CaSO4.2H2O) são ineficazes para a precipitação do BaSO4 e que os íons cálcio inibem a precipitação de BaSO4. A precipitação de CaCO3 (em mix de vaterita e calcita) por abrandamento em efluente sintético foi eficaz para remover bário da solução. O mecanismo que controla o processo foi identificado como sendo a substituição isomórfica do íon cálcio pelo íon bário no retículo cristalino do carbonato de cálcio. Consequentemente, a remoção de bário da solução é favorecida quando se aumenta a quantidade de carbonato de cálcio precipitado e quando o coeficiente de distribuição aparente em vateita e calcita (DBa, que indica a quantidade de bário incorporada ao sólido) é elevado. Valores altos de pH e de concentração de cálcio elevam a precipitação de CaCO3 e, portanto, maximizam a remoção de bário. O coeficiente de distribuição aparente do bário mostra-se independente do pH inicial (na faixa de 9,5 a 11,7) e aumenta com a concentração de cálcio. Ele também aumenta com a quantidade de sementes de calcita, o que pode ser consequência de uma maior incorporação de bário em camadas que crescem sobre substratos puros de CaCO3 ou ainda, pode ser devido à manifestação de mecanismos de adsortivos com o aumento de lugares ativos disponíveis para incorporação de bário. Em experimentos com efluente real, ao contrário do observado com soluções sintéticas, a remoção de bário por dessupersaturação foi realizada com eficiência mesmo em presença do íon cálcio, devido provavelmente a sua complexação com aditivos orgânicos. Em precipitação de calcita, fatores que aumentam a supersaturação inicial, como adição de carbonato e aumento do pH, elevaram a precipitação de CaCO3, o que maximizou a remoção de bário. Tais fatores, no entanto, reduziram valores de DBa em calcita, possivelmente devido à diminuição na sorção de íons que estimulam a incorporação do bário. Dosagens de sulfato (insuficientes para precipitar BaSO4) reduziram a quantidade de calcita precipitada, diminuindo a remoção de bário e, inesperadamente, elevando DBa em calcita. Por fim uma análise de ecoeficiência foi feita em um estudo de reúso de água com zero de descarte líquido em refinaria de petróleo aplicando as técnicas de precipitação estudadas. A implantação de etapas de precipitação e de unidades maiores de osmose inversa (OI) acarretaram em reduções no consumo de energia no tratamento térmico do concentrado da OI, diminuindo proporcionalmente a emissão de gases de efeito estufa, consumo de água e degradação ecotoxicológica de água doce. Além disso, verificou-se redução de capital de investimento (dada à aquisição de equipamentos de evaporação menores) e redução nos custos energéticos operacionais. / In a global scenario of water unavailability, even regions with no records of water scarcity have been impacted by the absence of rainfall and climatic adversity. With increasingly unfavorable perspectives on water supply, alternatives to water treatment for industrial reuse have been progressively diffused in Brazil and around the world, reducing the need for water withdraw in water bodies. The membrane separation processes (PSM) have been emphasized in the tertiary treatment of industrial effluents, providing improvement in water quality for reuse in boilers or cooling towers. In a PSM, however, the salts removed from the feed stream during the desalination process are concentrated in the brine stream (concentrate). At this stage, the low solubility salts commonly exceed their saturation in the system, and surpasses their metastable limits, offering risk of deposition on the membranes. Salt deposits, called scaling, jeopardize the desalination process: they reduce the rate of water recovery, increase energy consumption and damage membranes and pipes. Since BaSO4 is one of the salts with the greatest scaling potential in the industry, and which the fouling presents the greatest resistance to conventional cleaning practices, preventive methods of BaSO4 scaling were studied by removal of barium ions from the liquid phase upstream a PSM. The barium depletion from solution was analyzed during the processes of: (i) precipitation of BaSO4 by means of desupersaturation (with addition of seeds) and common ion effect (excess of sulfate) and (ii) chemical precipitation of CaCO3 (softening) with incorporation of the Ba2+ ion in the precipitated crystal. A conceptual study of the BaSO4 precipitation was first developed by thermodynamic modeling, applied to the treatment of a standard oil refinery effluent supersaturated in BaSO4. The thermodynamic simulations show that effluents pretreatment by desupersaturation, with the option of adding sulfate (via external addition or recycle), are promising to increase the yield of PSM\'s. In experimental studies with synthetic oil refinery effluent, BaSO4 precipitation kinetics were obtained in order to adjust a BaSO4 precipitation model. The BaSO4 induction time was reduced as the excess sulfate (relative to the barium present) was increased and/or as BaSO4 seeds were added. After a short period of precipitation (a few minutes), the solution remained supersaturated for long periods (hours), with residual supersaturation ratios within the range of 1.1 to 3.0. These values were associated with a fourth order dependence of the crystal growth rate with the supersaturation rate. It was found that BaSO4 seed loading is directly proportional to the supersaturation depletion, heterogeneous seeds (CaCO3, CaSO4.2H2O) are ineffective for BaSO4 precipitation and that calcium ions inhibit BaSO4 precipitation. The precipitation of CaCO3 (as a mix of vaterite and calcite) by softening in synthetic effluent was effective to remove barium from solution. Isomorphic substitution of calcium by barium ion in the crystalline lattice of calcium carbonate was identified as the controlling mechanism of sorption process. Consequently, removal of barium from the solution is favored when the amount of precipitated calcium carbonate is increased and when the apparent distribution coefficient (DBa, which indicates the amount of barium incorporated into the solid) is raised. High values of pH and calcium concentration raise the precipitation of CaCO3 and, therefore, maximize the barium removal. The apparent barium distribution coefficient is independent of the initial pH (in the range of 9.5 to 11.7) and increases with calcium concentration. It also increases with the amount of calcite seeds, which may be consequence of higher barium incorporation in growing layers on CaCO3 pure substrates, or may be due to manifestation of adsorption mechanisms by the increase on available active places for barium incorporation. In experiments with real effluent, unlikely the synthetic solutions, the removal of barium by desupersaturation was performed efficiently even in the presence of calcium ion, probably due to its complexation with organic additives. In calcite precipitation, factors that increase initial supersaturation, such as carbonate addition and pH increase, elevates CaCO3 precipitation, which maximized the barium removal. These factors, however, reduced DBa in calcite, possibly due to a decrease on sorption process of ions which may stimulate barium incorporation. Sulphate dosages (insoluble to precipitate BaSO4) reduced the amount of precipitated calcite, decreasing barium removal and unespectly reducing the DBa in calcite. Finally, an eco-efficiency analysis was carried out in a water reuse study with zero liquid discharge in an oil refinery, applying the precipitation techniques studied. The implementation of precipitation stages and larger units of OI resulted in reductions in energy consumption in the thermal treatment of OI concentrate, reducing proportionally the emission of greenhouse gases, water consumption and ecotoxicological degradation of fresh water. In addition, there was reduction of investment costs (given the purchase of smaller evaporation equipment) and reduction in the operational energy costs.

O governo do Estado de São Paulo, na década de 60, realizou um programa de introdução de florestas do gênero Pinus para consolidar esta cultura no estado. Algumas destas florestas foram implantadas em áreas do Cerrado, que estavam degradadas devido à utilização para pastagens. Com a intenção de contribuir para um melhor entendimento das características hidrometeorológicas em uma floresta de P. elliotii, os objetivos desta pesquisa foram analisar a repartição da precipitação, o balanço de radiação acima do dossel, o perfil da temperatura do ar e comparar algumas características hidrometeorológicas desta floresta com as características em uma área aberta (gramado) e em uma área campestre de cerrado (pastagem). Na floresta foram instaladas estações meteorológicas automáticas no alto de uma torre e no interior. A repartição da precipitação resultou, pela medição manual, em uma precipitação interna de 75,2%, um escoamento pelo tronco de 0,5% e uma interceptação de 24,3% na floresta. Pela medição automática obteve-se uma precipitação interna de 78,7%. O albedo da floresta apresentou um valor médio de 12,8% e a radiação líquida variou de 6,0 MJm-2dia-1 a 14,2 MJm-2dia-1\'. A diferença da temperatura média do ar, no dossel e no interior da floresta, foi de 0,4ºC. Esta pesquisa apresenta uma grande contribuição para o cenário nacional na área de monitoramento hidrometeorológico de florestas. / The government of São Paulo State, Brazil, forty years ago, carried out a program of introduction of forest species with the main objective to consolidate the Pinus culture in the State. Some of these forests were implanted in areas of the Cerrado that were degraded due their use for grassland. The aim of the present work was to verify the hydrometeorologycal characteristics of Pinus elliottii forest, located in Cerrado, in the central region of São Paulo State, and to compare some characteristics among forest, grassland and lawn. In the forest were installed two automatic meteorological stations, one on the tower top and other inside of the forest. The partitionings of the precipitation by manual measurement were 75.2% for throughfall, 0.5% for stemflow and 24.3% for forest interception. By automatic measurement it was obtained 78.7% for throughfall. Forest\'s albedo presented an average value of 12.8% and net radiation ranged from 6.0 MJm-2day-1 to 14.2 MJm-2day-1. The diference of average air temperature between the canopy and the interior of the forest was 0.4ºC. This study presents a great contribuition to the national ambit of the hydrometeorologycal monitoring in forests.

O governo do Estado de São Paulo, na década de 60, realizou um programa de introdução de florestas do gênero Pinus para consolidar esta cultura no estado. Algumas destas florestas foram implantadas em áreas do Cerrado, que estavam degradadas devido à utilização para pastagens. Com a intenção de contribuir para um melhor entendimento das características hidrometeorológicas em uma floresta de P. elliotii, os objetivos desta pesquisa foram analisar a repartição da precipitação, o balanço de radiação acima do dossel, o perfil da temperatura do ar e comparar algumas características hidrometeorológicas desta floresta com as características em uma área aberta (gramado) e em uma área campestre de cerrado (pastagem). Na floresta foram instaladas estações meteorológicas automáticas no alto de uma torre e no interior. A repartição da precipitação resultou, pela medição manual, em uma precipitação interna de 75,2%, um escoamento pelo tronco de 0,5% e uma interceptação de 24,3% na floresta. Pela medição automática obteve-se uma precipitação interna de 78,7%. O albedo da floresta apresentou um valor médio de 12,8% e a radiação líquida variou de 6,0 MJm-2dia-1 a 14,2 MJm-2dia-1\'. A diferença da temperatura média do ar, no dossel e no interior da floresta, foi de 0,4ºC. Esta pesquisa apresenta uma grande contribuição para o cenário nacional na área de monitoramento hidrometeorológico de florestas. / The government of São Paulo State, Brazil, forty years ago, carried out a program of introduction of forest species with the main objective to consolidate the Pinus culture in the State. Some of these forests were implanted in areas of the Cerrado that were degraded due their use for grassland. The aim of the present work was to verify the hydrometeorologycal characteristics of Pinus elliottii forest, located in Cerrado, in the central region of São Paulo State, and to compare some characteristics among forest, grassland and lawn. In the forest were installed two automatic meteorological stations, one on the tower top and other inside of the forest. The partitionings of the precipitation by manual measurement were 75.2% for throughfall, 0.5% for stemflow and 24.3% for forest interception. By automatic measurement it was obtained 78.7% for throughfall. Forest\'s albedo presented an average value of 12.8% and net radiation ranged from 6.0 MJm-2day-1 to 14.2 MJm-2day-1. The diference of average air temperature between the canopy and the interior of the forest was 0.4ºC. This study presents a great contribuition to the national ambit of the hydrometeorologycal monitoring in forests.

A pesquisa teve como objetivo central investigar se os furacões do Oceano Atlântico Tropical Norte são capazes de influenciar a América do Sul (AS), principalmente no que se refere aos padrões de precipitação e circulação atmosférica. No entanto, como os furacões possuem uma gama de variedades de trajetórias, gêneses e decaimento, a pesquisa se restringiu apenas a avaliação dos furacões que poderiam causar maiores impactos na atmosfera da AS, sobretudo no norte do continente. Nesse sentido duas hipóteses foram estabelecidas concernente a trajetória e intensidades dos furacões. Para a trajetória a hipótese era de que quanto mais próximo da AS os furacões transitassem maior seria seu grau de interação com o continente ao passo que os furacões que atingissem a categoria 5 na escala de intensidade Saffir-Simpson também poderiam exercer maiores influências. Assim, através desses critérios, 6 furacões foram selecionados entre os anos de 1988-2017 e estes foram avaliados com base nos dados do CHIRPS e da reanálise ERA Interim, além de simulações numéricas com o modelo dinâmico GCM DREAM. Os resultados mostraram que, de fato, os furacões conseguiam impactar a atmosfera da AS uma vez que nos baixos níveis da troposfera foram observados modificações nos alísios, interferência na posição da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e influência na nebulosidade, pressão, temperatura e umidade do norte da AS. Além disso, foram constatadas interações entre os furacões e a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), onde essa última canalizava parte dos seus escoamentos para os furacões que, por sua vez, se intensificavam. Já para os altos níveis da troposfera, foram observados o surgimento de um anticiclone no Noroeste (NO) da AS como resposta a existência dos furacões, sendo que após formado esse anticiclone sugere uma possível interação com os furacões uma vez que ele se deslocava segundo o movimento dos mesmos. Além dessas duas abordagens a pesquisa também se utilizou das Funções dos Modos Normais no sentido de reconstituir o campo de vento horizontal através da contribuição individual de cada onda atmosférica excitada a partir de um furacão. Nessa etapa escolheu-se um dos furacões selecionados e os resultados indicaram que as principais ondas envolvidas nas características observadas nos baixos níveis da troposfera como, por exemplo, ciclones ou sistemas frontais, vinham das ondas de Rossby e Gravidade-Inercial (GI). Já para os altos níveis as ondas atmosféricas envolvidas no processo de formação do anticiclone no NO da AS foram as ondas de Rossby, GI e as ondas Mistas de Rossby-Gravidade (MRG), sendo que essa última indicava justamente uma comunicação entre os dois hemisférios. No que se refere as ondas de Rossby elas se sobressaíram em todos nos níveis atmosféricos devido a relação delas com a geostrofia ao passo que as ondas GI ficaram restritas em mostrar apenas processos de divergência, logo elas foram úteis para identificar regiões ligadas a precipitação. Com relação aos resultados para os padrões de precipitação foram observadas durante a passagem dos furacões anomalias positivas no norte da AS e anomalias negativas no Brasil Central, sendo que esse resultado foi interpretado como sendo um reflexo do aumento das concentrações de momento e umidade na região norte da AS por onde os furacões transitavam. Por fim, foi avaliado o caso do furacão Irma que teve uma trajetória distante da AS. Esse furacão foi avaliado no sentindo de testar as hipóteses feitas anteriormente e os resultados mostraram que esse furacão não conseguiu exercer impacto na atmosfera da AS. Desse modo, concluiu-se que os furacões do Oceano Atlântico conseguem impactar a atmosfera da AS como indicou os resultados, porém que isso só ocorrerá se eles descreverem uma trajetória muito próxima ao continente sul-americano. / The main objective of this research is to investigate whether hurricanes from the North Tropical Atlantic Ocean can influence the South Americans atmosphere, especially in terms of circulation and precipitation patterns. However, since hurricanes have a great range of trajectories, genesis and decay this research only focused the study of hurricanes that may impact the South American, particularly in the northern continental region. In this sense, two hypotheses were established about the trajectory and intensities of hurricanes. For the trajectory, the hypothesis is that the closer the hurricanes pass by South America the greater would be their degree of interaction with the South American atmosphere variability. Also, the higher the Hurricanes classification, for instance, category 5 on the Saffir-Simpson Scale, the influence could be increased. Following this criteria 6 hurricanes were selected between the years 1988-2017 and they were evaluated based on ERA Interim reanalysis and CHIRPS data, as well as numerical simulations using the dynamic GCM DREAM model. The results showed that these hurricanes really impacted the atmosphere of the South America. At lower levels of the troposphere, the passage of hurricanes caused trade winds deformation, interference in the Intertropical Convergence Zones (ITCZ) position, besides of the influence on the cloudiness, pressure, temperature and moist in the north of the continent. In addition, it was detected interactions between hurricanes and the South Atlantic Subtropical High (SASH), where the SASH sustained the wind flows towards the hurricanes, supporting their intensification. Regarding the results for the upper levels of the troposphere it was observed the development of an anticyclone in the Northwest of South America as a response to the hurricane presence. It was noticed that this anticyclone interacts with the hurricanes once it moves according to their movement. In addition to these two approaches, it was also used the Normal Mode Functions in order to reconstruct the horizontal wind field through the individual contribution of each atmospheric waves excited from a hurricane. One of the selected hurricanes was chosen and the results indicated the main waves related to the characteristics observed at lower levels of the troposphere are the Rossby and Gravity-Inertial (GI) waves. For the upper levels, the atmospheric waves related with the formation of the anticyclone in northwestern South Americas were the Rossby, GI and the Mixed Rossby-Gravity (MRG) modes, where the MRG waves clearly show the interaction between the two hemispheres. The Rossby waves excelled at all atmospheric levels due to their relationship to the geostrophic approach, while the GI waves only showed divergence processes, being useful to identify regions linked to precipitation. The precipitation patterns during the hurricanes passage generates positive anomalies in the north of the South America and negative anomalies in central Brazil. This result was interpreted as an increase of momentum and moist concentrations in the South Americas northern region due to the interaction with the hurricanes. As a case study the hurricane Irma was investigated. This hurricane was intense but its track was distant of the South America being evaluated in the order to test the hypotheses previously assumed. The results indicated that the hurricane Irma did not have any impact in the South Americans atmosphere, where not interations with SASH, temperature or moist were observed. In summary, it was observed that North Atlantic Ocean hurricanes can influence the South Americas atmosphere when their trajectories are close to the South American continent.

A atividade agrícola é essencialmente importante para o estado do Paraná, onde a região deste estudo é a porção Norte e Noroeste, representadas pelos municípios de Cambé e Mirador. Regiões estas localizadas sob solos distintos, argilosos e arenosos, respectivamente. Nessas se destacam o cultivo da cana-de-açúcar, objeto deste estudo, por apresentar condições climáticas mais favoráveis ao seu ciclo vegetativo, que tem duração que varia de 12 a 18 meses. Sendo a variabilidade dos controles do clima um fator influenciador principalmente da sua produtividade. Essa cultura exige duas estações meteorológicas bem definidas, uma quente e úmida no estádio de desenvolvimento vegetativo e outra seca ou fria no estádio de maturação. As necessidades térmicas e hídricas são em torno de 20º a 30º C e em torno de 1000 milímetros. Assim, esta tese teve por objetivo determinar a relação entre a variabilidade térmica, hídrica e produtividade do cultivo da cana-de-açúcar para o período de 1981/82 a 2005/06. Os procedimentos metodológicos destinaram-se a evolução espaço-temporal da cana-de-açúcar; à dinâmica climática dos controles chuva e temperatura; à contabilização do Balanço Hídrico (BH Normal, Sequencial e de Cultura) para EXC, DEF, e Extrato do BH; e à correlação dos dados climáticos com a produtividade da cana-de-açúcar. Os dados de chuva e temperatura, período de 30 anos, foram fornecidos pelo IAPAR. Os dados de produção da cana-de-açúcar foram obtidos por meio do PAM/IBGE para um período de 17 anos para todos os municípios paranaenses e por meio dos anuários de produção agrícola do IBGE para um período de 25 anos apenas para os municípios de Cambé e Mirador. Os dados de produtividade foram submetidos à verificação da tendência tecnológica. Os dados de clima foram mensurados por meio das médias aritméticas do período, anual e mensal e juntamente com os dados de produtividade efetuaram-se análises dos desvios em relação à média e análise de correlação e regressão. Por meio desses procedimentos identificou-se que a evolução espaço-temporal da produtividade nos anos de 1990 a 2006, analisada de quatro em quatro anos em escala de mesorregiões, microrregiões e municípios, apresentaram maiores produtividades no ano de 1998 seguido de 2002. As médias das produtividades foram de 82,4 ton/ha em Cambé e de 76,2 ton/ha em Mirador. As médias de chuvas foram de 1604,0 mm em Cambé e de 1485,0 mm em Mirador. As temperaturas médias variaram de 21,0º C em Cambé e de 22,2º C em Mirador. Com a análise dos desvios em relação à média obteve-se para Cambé, que o percentual de anos com desvios coincidentes entre a variável hídrica (chuva e EXC) versus produtividade esteve entre 66,0% a 76%. E para a DEF versus produtividade o percentual foi de 36,0% a 44,0%. Em Mirador esses valores ficaram entre 40,0% a 60,0% para a variável hídrica e produtividade e entre 28,0% a 48,0% para DEF e produtividade. A correlação entre os dados das variáveis analisadas foi significativa ao nível de 5% e 10% para: chuva e produtividade; DEF no estádio de maturação (BH Sequencial) e produtividade; EXC e DEF no estádio de desenvolvimento (BH de Cultura); temperatura na série temporal estudada em anos de La Niña e em anos ENOS (BH Cultura) em Cambé; em Mirador a correlação significativa para EXC do BH Sequencial Decendial para o período de vinte e cinco anos e para DEF do BH Cultura em anos de La Niña no estádio de desenvolvimento. A temperatura apresentou correlação significativa na série temporal (BH Cultura) no estádio de Estabelecimento e para anos ENOS (BH de Cultura) nos estádio de Estabelecimento em EL Niño e desenvolvimento em La Niña. Assim, anos com chuva acima da média (El Niño) e anos com chuva na média do período (Neutro), apresentam correlação pouco significativa com a produtividade da cana-de-açúcar que em anos com chuva abaixo da média (La Niña). / Agricultural activity is essentially very important to the state of Paraná. The study area of this work is located in the north and northwest region (municipalities Cambé and Mirador, respectively). The former has basalt soil and the latter has Caiuá sandstone soil. The cultivation of sugarcane, the object of this study, predominates due to climatic conditions that are favorable to its vegetative cycle, which varies from 12 to 18 months. The variability of the climate controls is an influential factor on productivity. The culture requires two well-defined meteorological seasons: one hot and humid in the state of vegetative development and the other dry or cold in the state of maturation. The temperature and water requirements are about 20o C to 30o C and about 1000 millimeters. This work had as its objective the determination of the relationship between the temperature and water variability and the productivity of the sugarcane cultivation from 1981/82 to 2005/06. The methodological procedures addressed spatio-temporal evolution of the sugarcane; the climatic dynamics of the controls rain and temperature; calculation of the water balance WB (Normal, Sequential and Cultural WB) for EXC (water excess), DEF (water deficit) and WB Extract; and the correlation of the climatic data with the productivity of the sugarcane. The rain and temperature data were supplied by IAPAR (30-year period). The sugarcane production data (area, production and productivity) were obtained from PAM/IBGE (17-year period) for all municipalities of Paraná and from yearbooks of agricultural production from IBGE (25-year period) for only the municipalities of Cambé and Mirador. The productivity data were submitted to verification of the technological tendency. The climate data were measured using period, annual and monthly arithmetic means. Together with the productivity data, analyses of the deviations in relation to the mean and analysis of correlation and regression were carried out. Through these procedures, the spatio-temporal evolution of the productivity from 1990 to 2006, analyzed every four years on a scale of mesoregions, microregions and municipalities, presented the highest productivity in 1998, followed by 2002. The productivity means were 82.4 ton/ha in Cambé and 76.2 ton/ha in Mirador. The rain means were 1604.0mm in Cambé and 1485.0mm in Mirador. The mean temperatures varied from 21.0oC in Cambé and 22.2oC in Mirador. Based on the analysis of the deviations in relation to the mean, in Cambé, the percentage of years with coincident deviations between the water variable (rain and EXC) and productivity was 66.0% to 76.0%. It was 36.0% to 44.0% between DEF and productivity. In Mirador these values were between 40.0% and 60.0% for the water variable and productivity and between 28.0% and 48.0% for DEF and productivity. The correlation between the data of all the analyzed variables was significant to 5% and 10% for: rain versus productivity; DEF in the maturation stage (Sequential WB) and productivity; EXC and DEF in the development stage (Cultural WB); temperature in the temporal series studied in La Niña years and in ENOS years (Cultural WB) in Cambé; significant correlation for EXC of the water balance for sequential ten-day periods for twenty-five years and for DEF of the Cultural WB in La Niña years in the development stage in Mirador. The temperature variable presented significant correlation in the temporal series studied for Cultural WB in the vegetative development stage for twenty-five years for El Niño and La Niña. Thus, years with rainfall above the mean (El Niño) and years with a mean rainfall (Neutral) presented insignificant correlation with the sugarcane productivity compared to years with rainfall below the mean (La Niña).

A agricultura no Brasil vem se destacando ao longo dos anos como uma das principais atividades econômicas do país. A grande extensão em área, o clima favorável, os investimentos em pesquisa e o aumento da população mundial, vem auxiliando o Brasil a se destacar como celeiro mundial. O grande desafio, portanto, para uma agricultura sustentável é produzir mais sem desmatar os fragmentos ainda existentes de mata original. Para isso, uma das linhas de pesquisa que apresenta grande perspectiva de desenvolvimento é a de pesquisa do uso de fertilizantes que possam promover um suprimento eficiente das exigências nutricionais das plantas respeitando a atual exigência de proteção ao meio-ambiente. Este trabalho apresenta uma metodologia de preparação de óxidos de zinco e manganês hidratados para serem utilizados em formulações de adubos foliares. Utilizou-se para isto o método de precipitação em solução homogênea utilizando o experimento fatorial fracionado saturado Placket - Burman como ferramenta de trabalho. Inicialmente estudou-se a influência de fatores como: tipo de agente precipitante, rotação do agitador mecânico, excesso do agente precipitante e ordem de adição dos reagentes, pois influenciam diretamente na precipitação dos compostos. Estudou-se a distribuição do tamanho das partículas geradas, tomando esta variável resposta como parâmetro para a otimização da metodologia de síntese. Com os resultados obtidos pelo Planejamento Placket - Burman observou-se que o fator excesso de agente precipitante pouco influenciou na variável resposta. A partir dos fatores que mais influenciaram, montou-se nova matriz, agora com planejamento fatorial completo 23. Os fatores que mais influenciaram a variável resposta foram o tipo do agente precipitante, a ordem de adição dos reagentes e rotação do agitador mecânico. Observou-se portanto, com auxilio dos efeitos, a importância de cada fator na variável resposta. Os materiais obtidos foram caracterizados, por meio de difração de raios-X (DRX), analise térmica (TG), espectroscopia de infra-vermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrofotometria de absorção atômica por chama (AAS). A distribuição do tamanho de partículas foi de 17,01 μm para o hidroxicarbonato de zinco e 5,32 μm para o carbonato de manganês. O hidroxicarbonato de zinco apresentou um teor de zinco em torno de 54,0 %, e, nesta matriz experimental, foi possível chegar a um modelo com bom ajuste para esta síntese. O carbonato de manganês, por sua vez, apresentou as um teor de Manganês em torno de 44,0 % e características adequadas de granulometria para ser utilizado como adubo foliar. / The agriculture in Brazil has been standing out throughout the years as one of the main economical activities of the country. The great extension of the area, the favorable climate, the investments in research and the increase of the world population, has been assisting Brazil to stand out as a world barn. The great challenge, therefore, to a supportable agriculture is to produce more without deforesting the fragments still existing of original forest. That is, one of the methods of research which presents great perspective of development is the research of the use of fertilizer which can promote an efficient supply of the plants nutritional demanding respecting the current environmental protection demand. This work presents a methodology of mustered zinc and manganese oxide preparation to be used in formulations of leaf fertilizer. It was used for it, the precipitation in homogeneous solution method, using the fractioned factorial saturated experiment Packet-Burman as a work tool. Initially, it was studied the influence of the factors as: the type of precipitant agent, rotation of the mechanical shaker, excess of precipitant agent and the order of the addictions of the agents, for they influence directly in the compounds precipitation. It was studied the distribution of the size of the generated particles, taking this changeable response as a standard to a optimizing of the synthesis methodology. With the results obtained by the Planning Placket-Burman it was observed that the factor precipitant agent excess has little influenced the changeable response. From the factors on which most influenced them, it was set a new nuance up, now with a completed factorial planning 2.The factors which more influenced the changeable response were the type of precipitant agent, the order of reagent addiction and the rotation of the mechanic shaker. It was observed, therefore, with the help of the effects, the importance of each factor in the changeable response. The materials obtained were characterized, through the X-Ray diffraction(XRD), thermal analysis(TG), spectroscopy of infrared with transformed of Fourier(FTIR), eletronic microscopy with sweeping (MEV) and espectrophotometry of atomic absortion by flame (ASS). The distribution of the size of particles was 17,01 μm to the hidroxicarbonate of zinc and 5,32 μm to the carbonate of manganese. The hydroxicarbonate of Zinc has presented a level of Zinc around 54,0% and, in this experimental matrix, it was possible to get to a model with a good tunning for this synthesis. The manganese carbonate, on the other hand, has presented a level of manganese around 44,0% and adequate characteristics of particle sizes for being used as foliar fertilizer.

Esta tese apresenta um estudo hidroclimático para a bacia hidrográfica do rio Piquiri-Pr, o trabalho desenvolve-se sob a égide sistêmica e a bacia hidrográfica entendida como unidade de análise da paisagem é a delimitação espacial escolhida para fornecer respostas à hipótese norteadora da pesquisa. O objetivo da pesquisa é compreender como ocorre a dinâmica hidroclimática na bacia em questão, para isso considera-se a precipitação pluviométrica e a vazão fluvial como elementos dinamizadores do sistema e o El Niño Oscilação Sul (ENOS) como o responsável por influenciar a variabilidade temporal desses elementos. Para isso buscou-se descrever estatisticamente a precipitação e a vazão fluvial, os dados de 41 postos pluviométricos foram fornecidos pelo Instituto das Águas do Paraná e os dados de três postos fluviométricos pela Agência Nacional de Águas (ANA) no período de 1976 a 2010. Por meio da correlação linear procurou-se explicar as relações existentes entre a precipitação pluviométrica e a vazão fluvial, calculou-se a evapotranspiração e o coeficiente de escoamento da bacia hidrográfica. Determinou-se a influência do ENOS na precipitação e na vazão fluvial utilizando-se dos dados do Índice de Oscilação Sul (IOS) disponibilizados pelo Bureau of Meteorology National Climate Centre da Austrália, a partir da correlação entre as variáveis e a aplicação do modelo GAMLSS (Modelos aditivos generalizados para posição, escala e forma) buscou-se explicar a participação do ENOS na variabilidade temporal da precipitação pluviométrica e da vazão. Com o desenvolvimento da pesquisa conclui-se que a vazão não é apenas resultante da precipitação, mas os processos de evapotranspiração e infiltração também influenciam na sua variabilidade. Com relação à influência do fenômeno ENOS, as correlações mostraram que o IOS influencia a precipitação e a vazão na bacia hidrográfica do rio Piquiri, com maior confiança, de um a três meses de defasagem, o modelo GAMLSS mostrou-se satisfatório para a determinação da influência do IOS nas variáveis precipitação e vazão. / This thesis presents a hydroclimatic study for the Piriqui watershed, Paraná State, Brazil. The study was developed under a systemic approach, and the watershed, understood as the unit of analysis of the landscape, was the spatial limit chosen to provide responses to the hypothesis guiding the research. The objective was to investigate the hydroclimatic dynamics of the watershed in question, considering precipitation and river flow as elements dynamizing the system and the El Niño Southern Oscillation (ENSO) as responsible for influencing the temporal variability of these elements. To this end, precipitation and river flow were described statistically. Data from 41 rain gauge stations in the period from 1976 to 2010 were provided by Instituto das Águas do Paraná and the river flow datas were provided by National Water Agency (Agência Nacional de Águas - ANA). Using linear correlation analysis, we explained the relationships existing between precipitation and river flow and calculated the evapotranspiration and the runoff coefficient of the drainage basin. The influence of ENSO on precipitation and river flow was determined using data from the Southern Oscillation Index (SOI) provided by the Bureau of Meteorology - National Climate Centre of Australia. The correlation between the variables and the application of the GAMLSS model allowed us to explain the participation of ENOS in the temporal variability of precipitation and flow. Through the development of the research, we concluded that the river flow results not only from precipitation, but the processes of evapotranspiration and infiltration may interfere with its variability. With respect to the influence of the ENSO phenomenon, the correlations revealed that SOI influences the precipitation and flow in the Piquiri watershed, with greater reliability with a delay of one to three months, and the GAMLSS model showed to be satisfactory for determining the influence of SOI on the precipitation and river flow variables.

Este trabalho trata da obtenção e caracterização de cerâmicas do sistema supercondutor Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:O. O pó cerâmico foi feito por dois processos, mistura de óxidos/carbonatos e co-precipitação de oxalatos, com o objetivo de se estabelecer o procedimento mais favorável ao aparecimento da fase de temperatura critica de 110K. A caracterização do pó precursor foi feita através das técnicas de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP), Picnometria, Sedigrafia, Difração de Raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura. Na etapa de sinterização do pó estudamos, paralelamente a sinterização convencional, uma técnica alternativa de aplicação de corrente elétrica simultaneamente à ação da temperatura com o objetivo de acelerar a reação de formação e promover, possivelmente, uma maior fração da fase de mais alta temperatura critica. Ao final do processamento as amostras foram caracterizadas estruturalmente, por difração de raios X, e quanto às propriedades elétrica (resistividade elétrica) e magnética (susceptibilidade magnética). Na análise comparativa das características elétricas e estruturais das pastilhas obtidas convencional e quimicamente não observamos diferenças significativas entre elas. No entanto as medidas de susceptibilidade magnética mostraram uma grande diversificação de fases com temperaturas criticas abaixo de 110K, para a pastilha obtida por co-precipitação de oxalatos. Também verificamos que a fase 2223 encontra-se, nessa amostra, em maior proporção do que na pastilha proveniente de pó convencional. O processo alternativo de sinterização promoveu algumas alterações no comportamento da resistividade elétrica do material / This work is about the obtaining and characterizing pellets of the Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:O system. The powder was prepared by two processes: oxide/carbonate mixture and oxalate co-precipitation. These two processes were used in order to establish the most favorable process to the 110 K phase formation. The characterization techniques were Inductively Coupled Plasma, Picnometry, Sedigraphy, X Ray Diffraction and SEM. The sinterization was made by conventional and an alternative techniques. The alternative one consists in applying electrical current simultaneously to the temperature action. The expectation was that this technique would accelerate the reactions and consequently, to promote higher volume fraction of the 110K phase. The pellets were structural, electrical and magnetically characterized by X Ray Diffraction, SEM, electrical resistivity and magnetic susceptibility. In the analysis of the electrical and structural characterization of the pellets made by both processing methods, we could not find any difference between them. But, the magnetization measurements indicated that there are numerous phases with critical temperature below 110 K, in addition a higher fraction of 2223 phase, in the pellet made by co-precipitation of oxalates. The alternative sintering process promoted a few alterations in the behavior of the electrical resistivity as a function of the applied temperature