Os estudos de adubação com zinco foliar em citros desenvolvidos no Brasil são na maioria das vezes limitados às informações das quantidades dos nutrientes absorvidos pelas folhas, porém o transporte do zinco das folhas para outras partes das plantas ainda precisa ser esclarecido. A maioria das investigações sobre tal assunto é vasta de resultados conflitantes. Em vista disso, o uso da técnica com isótopos estáveis é uma ferramenta viável para auxiliar na determinação direta da absorção e translocação de zinco aplicado via foliar no citros. O presente estudo tem como objetivos determinar (i) os teores de zinco nas folhas durante três dias após a pulverização; na fase de floração e frutificação do citros: (ii) teores e acúmulos de zinco nas folhas e frutos; (iii) concentração de zinco nos pluviolixiviados das folhas; (v) absorção e translocação do zinco proveniente das fontes nas folhas; (vi) translocação do zinco proveniente das fontes nos frutos; (vi) concentrações de zinco nos pluviolixiviados das folhas provenientes das fontes.Foram conduzidos dois experimentos na Estação Experimental de Citricultura de Bebedouro-SP. No primeiro experimento foram avalidas cinco fontes foliares de zinco, EDTA, sulfato, fosfito, quelado aminoácido (AA) e cloreto. No segundo foram avaliadas três fontes enriquecidas com 68Zn, EDTA, fosfito e sulfato, pulverizada na fase de floração e frutificação do citros. Para determinar os pluviolixiviados das folhas nos dois experimentos, colocaram-se recipientes plásticos embaixo das árvores. No experimento 1, todas as fontes aumentaram os teores foliares de Zn. O cloreto de zinco elevou os teores nas folhas novas, frutos novos e maduros. Observou-se que houve lavagem do zinco das folhas pelas chuvas, porém independe da fonte aplicada e depende do tempo decorrido depois da aplicação. Há perda de 11% do zinco aplicado nas folhas pela água da chuva. O zinco proveniente da fonte EDTA foi maior nas folhas novas e frutos novos, colhidos na fase de floração. Na fase de frutificação para os frutos maduros não houve diferença entre o zinco proveniente das fontes. / Studies of zinc fertilization on citrus foliar developed in Brazil are mostly limited to information of the nutrients quantities absorbed by the leaves, but the zinc transport of the leaves to other parts of the plants need to be clarified. Most investigations on this subject is vast array of conflicting results. As a result, the use of stable isotope technique is a viable tool to assist in the direct determination of zinc uptake and translocation of foliar application in citrus.The present study has as objective to determine: (i) the levels of zinc in leaves during three days after spraying, at flowering and fruiting stage of citrus; (ii) levels and accumulation of zinc in leaves and fruits; (iii) concentration of zinc in rainfall leached of the leaves; (iv) uptake and translocation of zinc from the sources in the leaves; (v) translocation of zinc from the sources in the fruits; (vi) rainfall leached zinc concentrations of the leaves from those sources. Two experiments were conducted at the Experimental Station of Citrus - Bebedouro - SP. In the first experiment were evaluated five foliar sources of zinc, EDTA, sulfate, phosphite, chelated amino acid (AA) and chloride. In the second were evaluated three sources enriched with 68Zn, EDTA, phosphite and sulfate sprayed at flowering and fruiting of citrus. To determine the rainfall leached of the leaves in both experiments, plastic containers were placed under the trees. In experiment 1, all sources increased foliar concentrations of Zn. The zinc chloride increased the levels in young leaves, young fruit and mature. It was observed that there washing of the zinc in the leaves by rain, but independent of the applied source and depends on the time elapsed after application. There is loss 11% of zinc applied to the leaves by rainwater. Zinc from the source EDTA was greater in young leaves and fruits, harvested at flowering stage. During fruiting for the ripe fruit there was no difference among the zinc from the sources.

L'Oscil·lació de la Mediterrània Occidental (WeMO -Western Mediterranean Oscillation-) és un nou patró de teleconnexió de caràcter regional. És definit per poder explicar la variabilitat pluviomètrica d'aquelles zones de la Península Ibèrica on l'Oscil·lació de l'Atlàntic Nord (NAO -North Atlantic Oscillation-) té una dèbil influència com és el cas del territori dels Països Catalans. En conseqüència, l'àrea d'estudi és la façana oriental de la Península Ibèrica. Aquesta es troba correlacionada molt satisfactòria i negativament amb aquest nou patró. Les zones més influenciades en la fase negativa de la WeMO són el Golf de València i la Plana del Rosselló durant les estacions d'hivern i tardor segons el període d'estudi de la tesi (1951-2000).Les tendències recents de l'índex de la WeMO (WeMOi) tenen una clara correspondència amb l'evolució de la precipitació a l'àrea d'estudi a finals del segle XX. És així que la precipitació en l'estació hivernal a la regió de València, sobretot al mes de gener, està augmentant, així com una major torrencialitat, per una contundent tendència negativa del WeMOi en aquesta època de l'any. Les anàlisis espectrals que s'han portat a terme també mostren aquesta dependència de la precipitació als Països Catalans del WeMOi.També s'estudia el paper de l'estratosfera quant a la seva influència en la variabilitat de la WeMO. S'analitzen quins factors condicionen la variabilitat del comportament del vòrtex polar estratosfèric per preveure certs patrons de circulació atmosfèrica en superfície a curt termini. Entre aquests factors cal destacar el cicle d'11 anys de l'activitat solar, l'Oscil·lació Quasi-Biennal (QBO), el Niño, els volcans i els gasos d'efecte hivernacle. La variabilitat de l'estratosfera al Pol Nord es detecta en superfície amb l'índex de l'Oscil·lació de l'Àrtic (AOi). Quan més reforçat i fred es troba el vòrtex polar més positiu és l'AOi. Al mateix temps, es va trobar que aquest índex es correlacionava significativa i negativament amb el WeMOi. Per tant, una major vorticitat a l'estratosfera polar implicaria, a curt termini, una major probabilitat de precipitacions, de tipus més aviat torrencial, als Països Catalans.En aquesta tesi s'ha assajat de forma innovadora l'ús d'un patró de teleconnexió, com la WeMO, a resolució diària. Es demostra que el WeMOi a escala diària és una eina molt útil per ajudar a predir episodis de pluja torrencial als Països Catalans. Els episodis de més de 100 mm en 24 hores que tenen lloc a l'àrea d'estudi ocorren, pràcticament en tots els casos, en dies amb un valor del WeMOi negatiu. Per últim, cal comentar que aquesta tesi posa al dia l'evolució de la precipitació als Països Catalans emprant una densa xarxa de sèries pluviomètriques, i intenta explicar el seu futur comportament dins el nou context de canvi climàtic. / "The Western Mediterranean Oscillation and Rainfall in the Catalan Countries"TEXT:The Western Mediterranean Oscillation (WeMO) is a new regional teleconnection pattern. It is defined in order to account for the pluviometric variability in areas of the Iberian Peninsula subjected to a weak influence of the North Atlantic Oscillation (NAO), such as the Catalan Countries. The latter area presents a very satisfactory negative correlation with this new pattern. The areas under the strongest influence in the negative phase of the WeMO are the Gulf of Valencia and the Roussillon Plain during winter and autumn.The recent trends of the WeMO index (WeMOi) show a clear correspondence with the evolution of rainfall in the study area at the end of the 20th century. Thus, rainfall in the Valencia region in winter months, in particular in January, is showing an increase, with higher torrentiality, resulting from a clear negative trend of the WeMOi during this season. The spectral analyses also highlight this dependence of rainfall in the Catalan Countries on the WeMOi. I also study the role of the stratosphere with regard to its influence on WeMO variability. I attempt to determine which factors interact with the stratospheric polar vortex in order to predict certain atmospheric circulation patterns at surface level after a few weeks. Among these factors we can highlight the 11-year sunspot cycle, the Quasi-Biennial Oscillation (QBO), the Niño, volcanoes and greenhouse gasses. Variability in the stratosphere at the North Pole is detected at surface level by means of the Artic Oscillation index (AOi). It was seen that this index shows a significant negative correlation with the WeMOi. Greater vorticity in the polar stratosphere would therefore imply a higher likelihood of torrential rainfall in the Catalan Countries some weeks later. To conclude, this thesis makes use of an innovative method for testing the use of a teleconnection pattern at daily resolution. Herein it was shown how the WeMOi at daily scale constitutes a useful tool for predicting episodes of torrential rainfall in the Catalan Countries. / RESUMEN:"La Oscilación del Mediterráneo Occidental y la Precipitación en los Países Catalanes"TEXTO:La Oscilación del Mediterráneo Occidental (WeMO -Western Mediterranean Oscillation-) es un nuevo patrón de teleconexión de carácter regional. Se define para poder explicar la variabilidad pluviométrica de esas zonas de la Península Ibérica donde la Oscilación del Atlántico Norte (NAO -North Atlantic Oscillation-) tiene una débil influencia como es el caso del territorio de los Países Catalanes. En consecuencia, el área de estudio es la fachada oriental de la Península Ibérica. Ésta se correlaciona muy satisfactoria y negativamente con este nuevo patrón. Las zonas más influenciadas en la fase negativa de la WeMO son el golfo de Valencia y la llanura del Rosellón (Cataluña del Norte) durante las estaciones de invierno y de otoño.Las tendencias recientes del índice de la WeMO (WeMOi) tienen una clara correspondencia con la evolución de la precipitación en el área de estudio a finales del siglo XX. Así es el caso, que la precipitación en los meses de invierno en la región de Valencia, sobre todo en enero, está aumentando, así como una mayor torrencialidad, por una contundente tendencia negativa del WeMOi en esta estación. Los análisis espectrales llevados a cabo también ponen de manifiesto esta dependencia de la precipitación de los Países Catalanes del WeMOi. También se estudia el papel de la estratosfera en cuanto a su influencia en la variabilidad de la WeMO. Se analizan qué factores interactúan con el vórtice polar estratosférico para prever ciertos patrones de circulación atmosférica en superficie a corto plazo. Entre estos factores cabe destacar el ciclo de 11 años de la actividad solar, la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO), el Niño, los volcanes y los gases de efecto invernadero. La variabilidad de la estratosfera en el Polo Norte se detecta en superficie con el índice de la Oscilación del Ártico (AOi). Cuando más reforzado y frío se halla el vórtice polar más positivo es el AOi. Al mismo tiempo, se halló que este índice se correlacionaba significativa y negativamente con el WeMOi. De este modo, una mayor vorticidad en la estratosfera polar implicaría a corto plazo una mayor probabilidad de precipitaciones, de tipo más bien torrencial, en los Países Catalanes.Por último, en esta tesis se ensaya de forma novedosa el uso de un patrón de teleconexión a resolución diaria. En este caso, se demostró que el WeMOi a escala diaria es una herramienta muy útil para ayudar a predecir episodios de lluvia torrencial en los Países Catalanes. Los episodios de más 100 mm en 24 horas que tienen lugar en el área de estudio ocurren, prácticamente en todos los casos, en días con un valor del WeMOi negativo.

A frequente ocorrência de desastres naturais gera impactos sociais e econômicos cada vez maiores, impondo a necessidade de elaborar estratégias de prevenção e redução de riscos. No cenário nacional, os desastres causados por eventos hidrológicos representam a maior parte das ocorrências. Acidentes de maior exposição e maiores consequências são os ocasionados por movimentos gravitacionais de massa. Assim, as iniciativas de prevenção de desastres necessariamente passam pelo detalhamento do conhecimento do problema, o que deve orientar o estabelecimento de metas de ações de redução de risco, instrumentos de gestão e resposta, e ainda para sistemas de monitoramento e alerta. Estes sistemas necessariamente devem contar com mapeamentos dos locais de risco, rede de coleta de dados meteorológicos que subsidiem previsões de eventos hidrológicos, e o estabelecimento dos limiares críticos de chuva deflagradores de escorregamentos. Com tais objetivos, órgãos governamentais promoveram esforços no mapeamento dos riscos, em escalas adequadas, e o investimento na estruturação de redes de monitoramento hidrometeorológico, sendo necessárias iniciativas de elaboração de limiares críticos regionalizados a serem amplamente desenvolvidas. Dentro do cenário da gestão de riscos descritos, este trabalho teve como principal objetivo a determinação de limiares críticos de chuva deflagradores de movimentos gravitacionais de massa no município de São Bernardo do Campo. Baseando-se na avaliação dos dados de série histórica de pluviometria, e de um banco de dados formado a partir das ocorrências de escorregamentos atendidas no município, compreendendo 415 escorregamentos ao longo de 24 anos (1993 a 2016). Os resultados da correlação dos dados do meio físico, da pluviometria e das ocorrências de escorregamentos, permitiram uma série de análises da distribuição das ocorrências. A distribuição foi feita ao longo do tempo, em função de acumulados de chuva e em função dos aspectos do meio físico. Foram feitas também correlações da intensidade das chuvas em função da espacialização e acumulados de chuva. As correlações espaciais dos dados permitiram o estabelecimento de uma ferramenta que relaciona as caracterizações do meio físico com as ocorrências de escorregamentos, que foi denominado como Coeficiente de Ocorrências por Área (COPA). Este coeficiente indicou os elementos do meio físico de maior influência na deflagração de movimentos de massa na área de estudo, em ordem de prioridade os destaques foram: 1) muito alta densidade de ocupação; 2) padrões e morfologias de relevo de morros altos e morros baixos; 3) alta densidade de ocupação; 4) unidade geológica do Micaxisto; e 5) terrenos com inclinação superior a 25°. Destaca-se que o trabalho contribuiu para o conhecimento da resposta dos elementos de frente a processos hidrometeorológicos e para a definição de limiares críticos de chuva deflagradora de escorregamentos, determinando uma equação numérica de previsão de ocorrências a partir dos dados pluviométricos e de previsões meteorológicas. Estes resultados também puderam contribuir no estabelecimento de parâmetros técnico-científicos para refinar a gestão do risco de movimentos de massa em São Bernardo do Campo-SP, e das relações desses eventos com o meio físico para estabelecimento de estudos em outras localidades. / The frequent occurrence of landslides in Brazil has been the cause of larger issues, economically and socially, which explains the necessity to elaborate preventing strategies in order to reduce such risks to the population. Looking at the Brazilian panorama, the disasters caused by hydrological events represent the greater part of these occurrences. Mass gravitational movements cause accidents of a bigger exposure and have greater consequences. Thus, the prevention strategies must go through a detailed study, in order to gather knowledge to better understand the problem as a whole; this information must orientate the establishment of targets for risk reduction actions, management and response instruments, as well as the monitoring and alert systems. These systems must have risk mapping and meteorological data collection networks, in order to predict hydrological events and establish critical limits to landslides caused by rainfall. With these bjectives, government agencies have promoted efforts to map these areas in adequate scales, as well as investing and structuring hydrometereological monitoring networks, requiring initiatives to elaborate regionalized critical groundsels to be extensively developed. Within the scenario of risk management described, this study has the objective to determine critical thresholds triggered by rainfall of mass gravitational movements at the municipality of Sao Bernardo do Campo. Based on the evaluation of the historical data of rainfall, and database gathered from the occurrences of landslides that took place in the same municipality as well as, comprising 415 landslides that have happened for over 24 years (from 1993 to 2016). The correlated results in the physical environment data on occurrences of landslides caused by rainfall, started a series of analyzes on the distribution of these occurrences. This distribution was made throughout the described timeline, due to accumulated rain damage and other environmental aspects. Correlations on the rainfall intensity were also made due to the spacing of the damaged land. This spacing correlated data allowed the establishment of a tool that relates the characterizations of the environment with the gathered data on landslides, which was named as the Coefficient of Occurrences per Area (COPA). This coefficient indicates the physical environment elements, and had the greatest influence on the deflagration of mass movements at the studied area. In priority order, the emphasized topics were: 1) very high density of land occupation; 2) landforms high hills and low hills; 3) high density of land occupation; 4) geological unity of Mica Schist; and 5) terrains with an inclination higher than 25°. This study contributes to the knowledge on how the physical environment elements reacts ahead of hydrometeorological processes and to the definition of critical limits of rainfall that triggers landslides. Also, it has determined a numerical equation to landslides prediction from rainfall data and meteorological forecast. All these results could also contribute to the establishment of technical-scientific parameters, refining mass movement risk management at the city of São Bernardo do Campo, São Paulo State, and the relationship between these events to the physical environment for the establishment of future studies in other cities.

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With the advent of technology, data from the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite - (TRMM) has provided more consistency in relation to rainfall data, because it uses a global coverage, eliminating the effects of prior data points. This work has as main objective to develop a database of rainfall from the TRMM satellite (3B42 algorithm - version 7) and rainfall data measured in the field (rainfall stations), on the interval of 1998 to 2011. From this data was possible the development of rainfall data bank consisting of four bands: Band 1, which was composed by maps of rainfall stations; Band 2, represented by maps of rainfall from TRMM; Band 3 consists on maps of rainfall product, which is to merge the data from rainfall stations with TRMM data, and finally the database was represented by the Band 4, which is the metadata; this map is the pixel values used in band 3 The results of this study showed that there is an agreement between the data of rainfall stations (band 1) and TRMM (band 2) in periods of low rainfall frequency, unlike the rainy season, where the TRMM tends to overestimate the values of rainfall stations, showing correlation of maximum 94.09% in 2005, and at least 25.52% registered in the year 2006. When analyzing the composition of the (band 3), it was observed that during the dry period, a total of up to 100% of data from maps of rainfall stations was used, and in the rainy season it was used by 30% of data from the TRMM rainfall maps, which can be proven by the band 4. These maps resulted in a considerable solution for use mainly in the rainy seasons, where the rainfall stations do not always manage to capture the total precipitation. The TRMM represented 30% of the data in the rainy seasons, covering possible errors of rainfall stations. / Em países desenvolvidos é comum o uso de estimativas de precipitação utilizando ferramentas como o Sensoriamento Remoto, mas em países menos evoluídos tecnicamente, como o Brasil, este uso ainda é limitado. A área de estudo se concentra na região centro-oeste do país, que possui uma restrita rede de estações pluviométricas. Os Estados de Goiás e Distrito Federal possuem uma área ampla e sua rede de estações pluviométricas disponível é distribuída irregularmente, possuindo distanciamentos, produzindo apenas dados pontuais, o que pode causar a utilização de informações inadequadas da região, comprometendo o gerenciamento das águas pluviais em áreas urbanas e rurais. Com o advento da tecnologia, os dados do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission– (TRMM) veio proporcionar mais coerência em relação aos dados pluviométricos, pois se trata de uma cobertura global, eliminando os efeitos dos dados antes pontuais. Este trabalho possui como objetivo principal formular um banco de dados de precipitação provenientes do satélite TRMM (algoritmo 3B42), e dados pluviométricos medidos em campo (estações pluviométricas), no intervalo temporal do ano de 1998 a 2011. A partir destes dados foi possível a elaboração do banco de dados pluviométricos, composto por 4 bandas: Banda 1, que foi composto de mapas de chuvas das estações pluviométricas; Banda 2, representado por mapas de chuvas do TRMM; Banda 3 composto pelos mapas de chuvas produto, que é a junção dos dados das estações pluviométricas com os dados TRMM, e finalmente o banco de dados foi representado pela Banda 4, que são os metadados; neste mapa se encontra os valores dos pixels utilizados na banda 3. Os resultados deste estudo mostraram que existe uma concordância entre os dados de estações pluviométricas (banda 1) e TRMM (banda 2) no período de menor frequência de precipitações, diferentemente no período chuvoso, onde o TRMM tende a superestimar aos valores das estações pluviométricas, mostrando correlação de no máximo 94,09% no ano de 2005, e no mínimo 25,52% registrado no ano de 2006. Quando analisada a composição da (banda 3), foi observado que no período seco, foi utilizado um total de até 100% de dados provenientes dos mapas de chuvas das estações pluviométricas, e no período chuvoso utilizou-se até 30% de dados dos mapas de chuvas do TRMM, o que pode ser comprovado pela banda 4. Estes mapas produtos resultaram em uma considerável solução para serem utilizados principalmente nas estações chuvosas, onde nem sempre as estações pluviométricas conseguem captar a precipitação total. O TRMM representou até 30% dos dados nas estações de chuvas, cobrindo possíveis erros das estações pluviométricas.

Este trabalho relata o procedimento utilizado na obtenção de um banco de dados contínuo de precipitação diária de estações meteorológicas localizadas no Estado do Paraná. O banco de dados é composto por 484 séries históricas com dados entre janeiro de 1975 a dezembro de 2009. Para preencher os dados faltantes do banco de dados foram testados três métodos de imputação: o vizinho mais próximo, distância inversa ponderada e regressão linear. A raiz do erro quadrático médio (REQM) foi utilizada para comparar os métodos e o método da distância inversa ponderada proporcionou o melhor resultado. Após a imputação, os dados passaram por um processo de controle de qualidade que teve como objetivo identificar possíveis erros como precipitação idêntica em sete dias consecutivos (não aplicados a dados de precipitação zero) e valores de precipitação que diferem significativamente dos valores em estações meteorológicas vizinhas. Neste processo foram substituídos 1,21% valores de precipitação. Com o banco de dados contínuo, o interesse foi utilizar a teoria de valores extremos para modelar o período seco (número máximo de dias consecutivos com precipitação abaixo de 7mm para o período entre janeiro e fevereiro) crítico para a fase de enchimento de grãos da soja nas cinco principais mesorregiões (Centro Ocidental, Centro Sul, Norte Central, Oeste e Sudoeste) produtoras do Estado do Paraná. Pelo teste de Kolmogorov-Smirnov, ao nível de 5% de significância, a distribuição Gumbel foi a que melhor se ajustou aos dados de cada mesorregião e assim, a probabilidade de ocorrência de valores extremos de seca acima de 5, 25, 35 e 45 dias, o período de retorno para os maiores valores registrados em cada mesorregião e os níveis de retorno para o período de 5, 25, 50 e 75 anos foram calculados. / This paper describes the procedure used to obtain a continuous database of daily precipitation from weather stations located in the state of Parana. The database consists of 484 time series with data from January 1975 to December 2009. To complete missing data from the database were tested three imputation methods: the nearest neighbour, inverse distance weighting and linear regression. The root mean square error (RMSE) was used to compare the methods and the inverse distance weighting method yielded better results. After imputing the data went through a process of quality control that aimed to identify possible errors as precipitation identical in seven consecutive days (not applied to precipitation data zero) and precipitation values that dier signicantly from the values in neighboring meteorological stations. In this process were replaced 1.21 % values of precipitation. With a continuous database, the interest was to use the Extreme Value Theory to model the dry period (maximum number of consecutive days with precipitation less than 7mm for the period between January and February) for the critical grain lling stage of soybean in ve main regions (Central West South Central, North Central, West and Southwest) producing state of Parana. Through the Kolmogorov-Smirnov, at 5 % level of signicance, the Gumbel distribution was best tted the data of each regions and therefore the probability of extreme values of drought over 5, 25, 35 and 45 days, the return period for the highest values in each and levels return for the period of 5, 25, 50 and 75 years were calculated.

Neste estudo, trata-se de avaliar fontes de precipitação baseadas em estimativas por satélite e técnicas de assimilação de dados para previsão de vazões por meio do modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. A insuficiente representatividade espacial dos pluviômetros torna difícil a correta representação dos campos de precipitações. Por outro lado, as estimativas de satélite, embora forneçam uma descrição espacial mais consistente, são potencialmente menos acuradas. Sendo assim, procura-se utilizar métodos que combinem os dados de ambas as fontes para gerar um campo de precipitação mais consistente. Neste trabalho, implementaramse dois modelos de combinação pluviômetro-satélite, CHUVSAT e MERGEHQ, através de uma metodologia de interpolação. Por outro lado, as técnicas de assimilação de dados acoplados aos modelos de previsão hidrológica são também de interesse neste estudo, pois minimizam as incertezas associadas ao processo de calibração de parâmetros, às variáveis de estado e dados de entrada do modelo hidrológico. Para esse propósito, escolheu-se a bacia do rio Tocantins e implementou-se particularmente a técnica de assimilação de dados de tipo sequencial chamado na literatura de filtro de partículas, conjuntamente com o método de filtro Kalman por conjunto e o método de assimilação AsMGB atualmente acoplado ao modelo MGB-IPH. O estudo mostra que a precipitação combinada utilizada como dado de entrada na simulação hidrológica permitiu reproduzir adequadamente os hidrogramas observados para o período de calibração e validação. Já para o caso das vazões resultantes, durante a etapa de previsão, a precipitação combinada mostrou-se com melhor desempenho em termos estatísticos que os métodos sem combinar, sobretudo após 24 horas de antecedência. Finalmente, a técnica de assimilação de dados por filtro de partículas conseguiu absorver os erros da simulação melhorando as medidas de desempenho na etapa de previsão sendo superior ao modelo de previsão sem considerar assimilação. / The objective of this study is to evaluate precipitation sources based on satellite estimates and data assimilation techniques for prediction of flows by means of the distributed hydrological model MGB-IPH. The insufficient spatial availability of rain gauges makes difficult to represent precipitation fields appropriately. In contrast, satellite estimates, although providing a more consistent spatial description, are potentially less accurate. Thus, raingauge satellite merging methods that combine data from both sources to generate a more consistent precipitation field are used herein. For this purpose, two models namely CHUVSAT and MERGEHQ were implemented using an interpolation technique. On the other hand, data assimilation techniques coupled with hydrological forecasting models are also assessed in this study. The assimilation process minimizes the uncertainties associated with the parameter calibration procedure, variable state and hydrological input data. In this manner, the sequential data assimilation technique namely particle filter in conjunction with the Kalman filter method and the assimilation method AsMGB, which is currently coupled to the MGBIPH model, were implemented and applied to the Tocantis basin. The obtained results showed that the combined precipitation used as input data in the hydrological simulation allowed reproducing adequately the observed hydrograms for the periods of calibration and validation. In the case of the resulting flows during the forecast stage, the merging precipitation was shown to perform better in statistical terms than the uncombined methods, especially after 24 hours in advance. Finally, the data assimilation technique by particle filter was able to absorb all simulation errors, improving the performance measures in the forecasting stage, thus being superior to the forecasting model without considering assimilation.

Neste estudo, trata-se de avaliar fontes de precipitação baseadas em estimativas por satélite e técnicas de assimilação de dados para previsão de vazões por meio do modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. A insuficiente representatividade espacial dos pluviômetros torna difícil a correta representação dos campos de precipitações. Por outro lado, as estimativas de satélite, embora forneçam uma descrição espacial mais consistente, são potencialmente menos acuradas. Sendo assim, procura-se utilizar métodos que combinem os dados de ambas as fontes para gerar um campo de precipitação mais consistente. Neste trabalho, implementaramse dois modelos de combinação pluviômetro-satélite, CHUVSAT e MERGEHQ, através de uma metodologia de interpolação. Por outro lado, as técnicas de assimilação de dados acoplados aos modelos de previsão hidrológica são também de interesse neste estudo, pois minimizam as incertezas associadas ao processo de calibração de parâmetros, às variáveis de estado e dados de entrada do modelo hidrológico. Para esse propósito, escolheu-se a bacia do rio Tocantins e implementou-se particularmente a técnica de assimilação de dados de tipo sequencial chamado na literatura de filtro de partículas, conjuntamente com o método de filtro Kalman por conjunto e o método de assimilação AsMGB atualmente acoplado ao modelo MGB-IPH. O estudo mostra que a precipitação combinada utilizada como dado de entrada na simulação hidrológica permitiu reproduzir adequadamente os hidrogramas observados para o período de calibração e validação. Já para o caso das vazões resultantes, durante a etapa de previsão, a precipitação combinada mostrou-se com melhor desempenho em termos estatísticos que os métodos sem combinar, sobretudo após 24 horas de antecedência. Finalmente, a técnica de assimilação de dados por filtro de partículas conseguiu absorver os erros da simulação melhorando as medidas de desempenho na etapa de previsão sendo superior ao modelo de previsão sem considerar assimilação. / The objective of this study is to evaluate precipitation sources based on satellite estimates and data assimilation techniques for prediction of flows by means of the distributed hydrological model MGB-IPH. The insufficient spatial availability of rain gauges makes difficult to represent precipitation fields appropriately. In contrast, satellite estimates, although providing a more consistent spatial description, are potentially less accurate. Thus, raingauge satellite merging methods that combine data from both sources to generate a more consistent precipitation field are used herein. For this purpose, two models namely CHUVSAT and MERGEHQ were implemented using an interpolation technique. On the other hand, data assimilation techniques coupled with hydrological forecasting models are also assessed in this study. The assimilation process minimizes the uncertainties associated with the parameter calibration procedure, variable state and hydrological input data. In this manner, the sequential data assimilation technique namely particle filter in conjunction with the Kalman filter method and the assimilation method AsMGB, which is currently coupled to the MGBIPH model, were implemented and applied to the Tocantis basin. The obtained results showed that the combined precipitation used as input data in the hydrological simulation allowed reproducing adequately the observed hydrograms for the periods of calibration and validation. In the case of the resulting flows during the forecast stage, the merging precipitation was shown to perform better in statistical terms than the uncombined methods, especially after 24 hours in advance. Finally, the data assimilation technique by particle filter was able to absorb all simulation errors, improving the performance measures in the forecasting stage, thus being superior to the forecasting model without considering assimilation.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-04-03T15:07:18Z No. of bitstreams: 1 YuriVAL_TESE.pdf: 1148530 bytes, checksum: bbc02b3ccb620b662b009f4dfd2dbaf2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-04-13T15:00:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 YuriVAL_TESE.pdf: 1148530 bytes, checksum: bbc02b3ccb620b662b009f4dfd2dbaf2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-04-13T15:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 YuriVAL_TESE.pdf: 1148530 bytes, checksum: bbc02b3ccb620b662b009f4dfd2dbaf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-13T15:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 YuriVAL_TESE.pdf: 1148530 bytes, checksum: bbc02b3ccb620b662b009f4dfd2dbaf2 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / The influence of temporal and spatial gradients of the abiotic variables was evaluated in an artificial reservoir in tropical semi-arid region, located in the state of Rio Grande do Norte - BR. In relation to data on fisheries was held monthly during the course of one year (January 2012 to December 2012) through interviews with artisanal fishermen that use the reservoir as explored environment. Through the artisanal fishing landing, was sampled a total of 9932.65 kg fish, was parallel obeisant environmental data trying to find the relationship from entering the capture and environmental variables. Environmental variables were analyzed by Principal Component Analysis (PCA). The species caught in the reservoir were the peacock bass, tilapia, hake, curimatã and piau. The first two axes of the PCA explained 78.58% of the total variation of environmental data related to the reservoir. Axis 1 was positively influenced by pH, total dissolved solids (TDS), total N, total-P, and negatively influenced by dissolved oxygen (DO), temperature and precipitation. Once the first four variables (pH, total dissolved solids (TDS), total-N, total-P) presenting a high level of redundancy, the two variables with minor amounts (total N, P total) were excluded for further analysis. The transparency and conductivity were the variables that most influenced the Axis 2, while Chlorophyll, showed no interaction with any of the two axes. According to the CCA, the abiotic oxygen factors dissolved, electrical conductivity and temperature, favored the increase of the capture of species curimatã, tilapia and piau these more factors transparency favored catch hake while the pH and total dissolved solids favored the increase in the catch of the peacock bass. Thus the results demonstrate that the environmental variables influence the capture of the species composition in the reservoir during the study Santa Cruz. During the second study The survey data was conducted on a quarterly basis over the years 2011 to 2014. Sampling was carried out in eight points distributed in the reservoir. Environmental variables observed in the study showed no difference in the spatial distribution. However, when observed in the temporal sense of statistical analysis indicated difference between the years in the reservoir. The rainfall proved to be a determining factor in the temporal dynamics of abiotic variables in the reservoir of Santa Cruz, mainly temperature; pH; Dissolved oxygen; oxygen saturation; electrical conductivity and total dissolved solids. The reservoir of Santa Cruz, showed a trend of increase in total dissolved solids concentrations, high electrical conductivity and pH, characteristics that indicate eutrophication trend in this environment / A influência dos gradientes temporal e espacial sobre as variáveis abióticas foi avaliada em um reservatório artificial no semiárido tropical, localizado no estado do Rio Grande do Norte – BR. Em relação aos dados sobre a pesca, foi realizado mensalmente durante o ciclo de um ano (janeiro de 2012 à dezembro de 2012), através de entrevistas com os pescadores artesanais que utilizam o reservatório como ambiente explorado. Através do desembarque da pesca artesanal, foi amostrado um total de 9.932,65 kg pescado, paralelamente foi mesurado os dados ambientais buscando encontrar a relação entrem à captura e variáveis ambientais. As variáveis ambientais foram analisadas através da Análise de Componentes Principais (ACP). As espécies capturadas no reservatório foram a tucunaré, tilápia, pescada, curimatã e piau. Os dois primeiros eixos da PCA, explicou 78,58% da variação total dos dados ambientais relacionados com o reservatório. Eixo 1 foi positivamente influenciado pelo pH, sólidos totais dissolvidos (STD), N-total, P-total, e influenciado negativamente por oxigênio dissolvido (OD), temperatura e precipitação. Uma vez que as quatro primeiras variáveis (pH, sólidos totais dissolvidos (STD), N-total, P-total) apresentando um alto nível de redundância, as duas variáveis com os menores valores (N-total, P-total) foram excluídos de análises posteriores. A transparência e condutividade foram as variáveis que mais influenciou o Eixo 2, enquanto que a Clorofila, não apresentou interação com nenhum dos dois eixos. De acordo com a CCA, os fatores abióticos oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e temperatura, favoreceram o aumento da captura das espécies de curimatã, tilápia e piau, esses fatores mais a transparência favoreceram a captura da pescada, enquanto, o pH e sólidos totais dissolvidos favoreceu o aumento na captura do tucunaré. Desta forma os resultados demonstram que as variáveis ambientais influenciaram na composição da captura de espécies durante o estudo no reservatório de Santa Cruz. Durante o segundo estudo O levantamento dos dados foi realizado de forma trimestral ao longo dos anos de 2011 a 2014. As amostragens foram realizadas em oito pontos distribuídos no reservatório. As variáveis ambientais observadas no estudo não apresentou diferença na distribuição espacial. Entretanto, quando observado no sentido temporal a analise estatística indicou diferença entre os anos no reservatório. A precipitação pluviométrica revelou-se um fator determinante na dinâmica temporal das variáveis abióticas no reservatório de Santa Cruz, principalmente temperatura; pH; oxigênio dissolvido; saturação de oxigênio; condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos. O reservatório de Santa Cruz, demonstrou uma tendência de aumento nas concentrações de sólidos totais dissolvidos, elevação da condutividade elétrica e pH, características que indicam uma tendência de eutrofização deste ambiente / 2017-04-03

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-23T17:52:19Z No. of bitstreams: 1 155807.pdf: 2798696 bytes, checksum: 30de9149b22b84ea3bb0a0ae333d48cb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T17:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 155807.pdf: 2798696 bytes, checksum: 30de9149b22b84ea3bb0a0ae333d48cb (MD5) Previous issue date: 1981-07 / CNPq / Estuda a ocorrência de anomalias de secas e de chuvas no Nordeste do Brasil, causada pela maior ou menor variação dos sistemas sinóticos de pressão, localizados nas médias e altas latitudes do hemisfério norte, através do mecanismo de forçamento lateral. Para isto, foi feito um estudo diagnóstico, correlacionando estas anomalias com os fluxos de quantidade de movimento, de energia potencial e com os campos de movimentos horizontais e verticais. Posteriormente, foi elaborado um modelo físico-matemático, com as condições de contorno apropriadas decorrentes de análise dos dados, a fim de simular, entender e poder constatar os fatos anteriormente diagnosticados. Foram utilizados dados do campo do vento para um período de dez anos (1968-77), aproximadamente. Os resultados diagnosticados indicam que nos meses dos anos secos (chuvosos) os desvios dos escoamentos de nordeste, com relação aos campos dos ventos normais climatológicos, são relativamente mais fracos (intensos) em direção a região do Nordeste semiárido do Brasil. Havendo boa concordância com os resultados de Namias, que os centros das altas localizadas no oceano Atlântico Sul nos meses chuvosos (secos) encontram-se relativamente mais (menos) ao sul do litoral do Nordeste, em concordância também com os resultados de Hastenrath e Heller. Com respeito aos fluxos de |v 'ϕ' |e |u ' v '|, que seus valores e suas respectivas curvas, concordam com os resultados de Mak. Estes resultados serviram para caracterizar a latitude crítica e evidenciar que grande parte dos fluxos de quantidade de movimento proveniente da região equatorial da América do Sul em direção ao hemisfério norte, origina-se na região compreendida em 50°W e 20ºW. Na simulação, usou-se um modelo de equações primitivas de duas camadas, com uma condição de contorno na fronteira voltada para o hemisfério norte do tipo estado básico mais pertubação estacionária (componente de maior amplitude oriunda da análise em série de Fourier dos desvios dos parâmetros u e v com relação ao campo de vento climatológico). A solução é obtida integrando-se no tempo, a partir de um campo inicial em balanço geostrófico. Obteve-se, apôs 5-6 dias de integração, uma solução quase-estacionária, confinada na região equatorial, mostrando, conforme Mak, a possível existência de interação entre os movimentos de latitudes médias e os trópicos, pelo menos num modelo de diferenças finitas e não-linear. Constatou-se no caso chuvoso (seco), uma convergência no nível de 750 mb relativamente menos (mais) a oeste do litoral norte do nordeste brasileiro, indicando, ao nível de 500 mb, movimentos ascendentes mais (menos) intensos próximos ao litoral do nordeste brasileiro e na própria região mais ao norte para o caso chuvoso (seco). / Study the drought and rain anomalies in the Northeast of Brazil. This can be caused by the variations in the synoptic pressure systems located in the middle and high latitudes of the Northern Hemisphere, mechanism of lateral forcing. To achieve this is a diagnostic study was undertaken to colletate these anomalies with the fluxes of momentum and potential energy and the wind field. A physical mathematical model was then formulated using appropriate boundary conditions in arder to simulate and to understand how the anomalies are set in the equatorial region, and verified against the diagnostic studies. The diagnostic studies show that for the month of dy (.rainy) years the flow deviation-from the trade winds compared with the normal wind field are relatively weak (intense) in the direction of the Semi-Arid Northeast Brazil. This agrees well with Namias results that the synoptic high pressure systems located in the South Atlantic Ocean in the rainy, (dry) months are, found more (less) to the south of the Northeast coast, also in agreement with the results of Hastenrath and Heller. With respect to the quantities |v 'ϕ' |e |u ' v '| their values and correspondent curves agree with the results of Mak. These results caracterize the critical latitude and show that a great part of the momentum flux from the equatorial region of South America towards the Northern Hemisphere originates in a equatorial region between 50°W e 20ºW. A two layer primitive equation rnodel was used in simulated study to understand the coupling mechanism. The boundary condition in the north hemisphere is of the type a basic state plus stationary perturbation (the greater amplitude component was found frorn the Fourier analysis of the parameters deviation u e v with respect to the normal wind field). A solution, confined in the equatorial region was obtained after 5-6 days of integration, in accordance with Mak. This shows a probable interaction between the middle latitude flows and the tropics (at least in non-linear finite difference model).In the rainy (dry) case a convergence was observed at 750 mb level, respectively more (less) west relative to the north coast of the Northeast region. At the 500 mb level vertical motions were observed more (less) intense near the Northeast coast and the norther part of the region for the rainy (dry) case.

Neste estudo, trata-se de avaliar fontes de precipitação baseadas em estimativas por satélite e técnicas de assimilação de dados para previsão de vazões por meio do modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. A insuficiente representatividade espacial dos pluviômetros torna difícil a correta representação dos campos de precipitações. Por outro lado, as estimativas de satélite, embora forneçam uma descrição espacial mais consistente, são potencialmente menos acuradas. Sendo assim, procura-se utilizar métodos que combinem os dados de ambas as fontes para gerar um campo de precipitação mais consistente. Neste trabalho, implementaramse dois modelos de combinação pluviômetro-satélite, CHUVSAT e MERGEHQ, através de uma metodologia de interpolação. Por outro lado, as técnicas de assimilação de dados acoplados aos modelos de previsão hidrológica são também de interesse neste estudo, pois minimizam as incertezas associadas ao processo de calibração de parâmetros, às variáveis de estado e dados de entrada do modelo hidrológico. Para esse propósito, escolheu-se a bacia do rio Tocantins e implementou-se particularmente a técnica de assimilação de dados de tipo sequencial chamado na literatura de filtro de partículas, conjuntamente com o método de filtro Kalman por conjunto e o método de assimilação AsMGB atualmente acoplado ao modelo MGB-IPH. O estudo mostra que a precipitação combinada utilizada como dado de entrada na simulação hidrológica permitiu reproduzir adequadamente os hidrogramas observados para o período de calibração e validação. Já para o caso das vazões resultantes, durante a etapa de previsão, a precipitação combinada mostrou-se com melhor desempenho em termos estatísticos que os métodos sem combinar, sobretudo após 24 horas de antecedência. Finalmente, a técnica de assimilação de dados por filtro de partículas conseguiu absorver os erros da simulação melhorando as medidas de desempenho na etapa de previsão sendo superior ao modelo de previsão sem considerar assimilação. / The objective of this study is to evaluate precipitation sources based on satellite estimates and data assimilation techniques for prediction of flows by means of the distributed hydrological model MGB-IPH. The insufficient spatial availability of rain gauges makes difficult to represent precipitation fields appropriately. In contrast, satellite estimates, although providing a more consistent spatial description, are potentially less accurate. Thus, raingauge satellite merging methods that combine data from both sources to generate a more consistent precipitation field are used herein. For this purpose, two models namely CHUVSAT and MERGEHQ were implemented using an interpolation technique. On the other hand, data assimilation techniques coupled with hydrological forecasting models are also assessed in this study. The assimilation process minimizes the uncertainties associated with the parameter calibration procedure, variable state and hydrological input data. In this manner, the sequential data assimilation technique namely particle filter in conjunction with the Kalman filter method and the assimilation method AsMGB, which is currently coupled to the MGBIPH model, were implemented and applied to the Tocantis basin. The obtained results showed that the combined precipitation used as input data in the hydrological simulation allowed reproducing adequately the observed hydrograms for the periods of calibration and validation. In the case of the resulting flows during the forecast stage, the merging precipitation was shown to perform better in statistical terms than the uncombined methods, especially after 24 hours in advance. Finally, the data assimilation technique by particle filter was able to absorb all simulation errors, improving the performance measures in the forecasting stage, thus being superior to the forecasting model without considering assimilation.