Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-24T18:06:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_VERSÃO FINAL_CRISTIANA COUTINHO DUARTE_GEOGRAFIA_BIBLIOTECA. 25 jan. 2016.pdf: 6909324 bytes, checksum: 007272b7a8098fa8e854a16690753120 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T18:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_VERSÃO FINAL_CRISTIANA COUTINHO DUARTE_GEOGRAFIA_BIBLIOTECA. 25 jan. 2016.pdf: 6909324 bytes, checksum: 007272b7a8098fa8e854a16690753120 (MD5) Previous issue date: 2015-10-06 / CNPQ / Nos últimos quinze anos ocorreram no Brasil significativas catástrofes desencadeadas por eventos meteorológicos de alta magnitude, principalmente em consequência de chuvas intensas em um curto período de tempo, desencadeando processos como alagamentos, inundações e movimentos de massa. Assim, diante desse contexto, a presente tese objetivou identificar os eventos extremos de chuva no município do Ipojuca, litoral sul de Pernambuco, e impactos associados a tais eventos, bem como desenvolver um modelo de análise da suscetibilidade a movimentos de massa para todo o município do Ipojuca, na escala 1:25.000 e para uma área delimitada que abrange as Zonas Prioritárias de Urbanização (ZPU) e as Zeis de Rurópolis e Bela Vista, entre os Distritos de Ipojuca Sede e Nossa Senhora do Ó, na escala 1:10.000. Para tanto, os procedimentos metodológicos dividiram-se em duas grandes etapas: a primeira, relacionada com a análise climatológica do município e dos eventos extremos, identificando os principais impactos causados por estes no município do Ipojuca. A segunda, voltada à elaboração da carta de suscetibilidade a movimentos de massa por meio da abordagem estatística bivariada e posterior aplicação da técnica Analytical Hierarchy Process (AHP) na determinação do grau de influência de cada fator condicionante nos processos de movimentos de massa. Com base nos resultados, verificou-se que os extremos de chuva em Ipojuca concentram-se no período chuvoso de abril a julho com impactos concentrados em áreas de assentamentos informais sobre as encostas densamente ocupadas. Com a elaboração do inventário de cicatrizes, verificou-se no município uma elevada quantidade de processos de erosão linear (ravinas e voçorocas) e de movimentos gravitacionais de massa, como os deslizamentos planares, deslizamentos rotacionais e elevado potencial de queda de blocos, concentrados na porção oeste do município sobre o embasamento cristalino, e de sedimentos da Bacia Pernambuco, representados por relevos de colinas. As ravinas concentraram-se em áreas utilizadas para o cultivo de cana-de-açúcar, e os deslizamentos foram significativos nas áreas de assentamentos informais, como Rurópolis, Bela Vista, Antônio Dourado Neto e São Miguel. O modelo gerado apresentou previsão satisfatória dos movimentos de massa no município, estes se concentrando nas classes de suscetibilidade alta (60% ravinas e 54% deslizamentos) e média (36% ravinas e 39% deslizamentos). / In the last fifteen years, significant disasters occurred in Brazil triggered by extreme weather events, especially as a result of heavy rain in short periods of time, resulting in overflows, floods and mass movements. This thesis aims to identify the extreme rainfall events in the municipality of Ipojuca, south coast of Pernambuco, and the impacts associated with such events, as well as to develop a model for mass movement susceptibility analysis for all the Municipality of Ipojuca in 1:25.000 scale, and for a demitaded area of the municipality covering the Priority Areas of Urbanization (ZPU) and the Social Interest Areas of Rurópolis and Bela Vista, between Districts of Ipojuca and Nossa Senhora do Ó, in a 1:10.000 scale. To achieve this goal, the methodological procedures were divided into two main stages: the first, related to the climatological analysis of the municipality and its extreme events, identifying key impacts of these in the city of Ipojuca. The second, aimed at elaborating the map of susceptibility to mass movements through statistical bivariate approach and subsequent application of the Analytical Hierarchy Process (AHP) technique in determining the degree of influence of each determinant factor in the process of mass movements. Based on the results, is was found that the extreme rainfall in Ipojuca are concentrated in the rainy period from April to July with impacts concentrated in areas of informal settlements on the densely populated hillsides. Based on the inventory of scars, It was verified a high amount of linear erosion processes (gullies and ravines) and gravitational mass movements such as palars slides, rotational slides with high potential for rock falls concentrated in the portion west of the city over areas of the crystalline basement, and sediments of the Pernambuco´s basin represented by relief hills. Ravines concentrated on areas used for sugarcane cultivation, and the slides were significant in areas of informal settlements, as Rurópolis, Bela Vista, Antonio Dourado Neto and São Miguel. The generated model presents a satisfactory prediction of mass movements in the city, concentrated on classes of high susceptibility (60% of ravines and 54% of landslides) and medium susceptibility (36% of ravines and 39% of landslides).

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-06-09T18:55:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SEM ASSINATURAS-BC.pdf: 7204723 bytes, checksum: 1ad0338fee82adc455a193c9b48d10a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-09T18:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SEM ASSINATURAS-BC.pdf: 7204723 bytes, checksum: 1ad0338fee82adc455a193c9b48d10a0 (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / O aquecimento global vem preocupando a humanidade e os cientistas. Os efeitos por ele desencadeados, como os desastres naturais causados pelos extremos climáticos, desequilibra sistematicamente o ciclo hidrológico. As anomalias da temperatura da superfície do mar – TSM provocam os fenômenos El Niño e La Niña no oceano Pacífico e o Dipolo do Atlântico no oceano Atlântico. Esses fenômenos têm evidenciado regimes de secas ou enchentes em vários locais do Planeta, entre eles o Nordeste Brasileiro – NEB. O Painel Intergovernamental de Mudanças climáticas – IPCC previu para diversos cenários futuros ocorrências de secas mais intensas nos trópicos e subtrópicos, como também o aumento da frequência dos eventos fortes de precipitação sobre a maior parte da Terra. A parte leste do NEB vem frequentemente sofrendo com desastres naturais decorrentes das chuvas intensas precipitadas. Para melhor compreender o comportamento pluviométrico dos regimes extremos máximos nessa parte do NEB, foi escolhida para compor a área deste estudo, a Sub-bacia 39, localizada na Região Hidrográfica Atlântico Nordeste Oriental. Para isso, foram utilizadas as séries pluviométricas de longos períodos medidas em 16 estações no interior dessa área, sendo a série da cidade de Recife submetida a uma investigação sobre o comportamento da precipitação diária de 30 mm, considerada o alerta para a cidade, por sua capacidade de promover alagamentos e deslizamentos de encostas. As etapas metodológicas adotadas foram compostas pela detecção de tendências e mudanças no comportamento da precipitação pluviométrica, pela análise das alterações na frequência e finalmente pela verificação da influência da TSM nos eventos extremos máximos, a partir da precipitação diária máxima anual – PDMA. Os resultados mostraram que houve crescimento dessas variáveis nas regiões úmidas e subúmidas, evidenciando o dipolo do Atlântico como o sistema mais responsável pelos eventos extremos máximos, considerando também a favorabilidade de La Niña sobre a pouca influência do episódio El Niño. / Global warming is worrying mankind and scientists. The effects triggered by it, such as natural disasters caused by extreme weather, systematically upsets the hydrological cycle. The anomalies of sea surface temperature – SST cause the phenomena El Niño and La Niña in the Pacific Ocean Dipole and the Atlantic in the Atlantic Ocean. These phenomena have shown drought or flooding regimes in various parts of the planet, including the Brazilian Northeast – NEB. The Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC predicted for various future scenarios instances of most intense drought in the tropics and subtropics, as well as the increased frequency of heavy precipitation events over most of the Earth. The eastern part of the NEB is often suffering from natural disasters resulting from heavy rains precipitated. To better understand the behavior of the maximum extreme rainfall regimes in this part of the NEB, has been selected for inclusion in the study area, the Sub-basin 39, located in the Eastern Northeast Atlantic Hydrographic Region. For this, the rainfall series of long periods measures were used in 16 stations within that area, and the number of Recife subjected to an investigation into the behavior of daily rainfall of 30 mm, considered the alert for the city, in ability to promote flooding and landslides. The methodological steps taken were composed by detecting trends and changes in the behavior of rainfall, the analysis of changes in the frequency and finally the verification of the influence of TSM in the maximum extreme events, from the annual maximum daily precipitation - PDMA. The results showed growth of these variables in the humid and sub-humid regions, highlighting the dipole of the Atlantic as the system most responsible for the maximum extreme events, also considering the favorability of La Niña on the little influence of the El Nino episode.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-12-05T14:51:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_Janaina Assis.pdf: 5479288 bytes, checksum: d62a207460ed78b33ec94efec08d69b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T14:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_Janaina Assis.pdf: 5479288 bytes, checksum: d62a207460ed78b33ec94efec08d69b2 (MD5) Previous issue date: 2016-11-01 / CAPES / As variabilidades climáticas e possivelmente as mudanças climáticas têm intensificado a problemática da escassez hídrica, sobretudo em áreas áridas e semiáridas do planeta, com alteração nos padrões pluviométricos e na temperatura. O objetivo deste trabalho é analisar as tendências climáticas e os cenários climáticos futuros para o trecho Submédio da bacia hidrográfica do rio São Francisco, visando propor estratégias de mitigação e adaptação dos impactos da variabilidade climática nessa região. Para realização deste objetivo foram utilizados dados diários de precipitação pluviométrica de 36 postos pluviométricos no período de 1964 a 2014, fornecidos pela Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC), Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e Agência Nacional das Águas (ANA). Foram também utilizados dados de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) do Oceano Pacífico Equatorial nas regiões de Niño 1+2, Niño 3, Niño 3.4 e Niño 4, e Índices dos oceanos Atlântico Norte (TNAI) e Atlântico Sul (TSAI) no período de 1964 a 2014, oriundos da base de dados da Administração Nacional do Oceano e Atmosfera (NOAA). Para geração dos cenários foram utilizados dados do modelo ETA para os anos de 2025 e 2055 adquiridos junto ao Centro de Previsão de Tempo e Clima do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE). Como metodologia, primeiramente foi utilizado o Índice de Anomalia de Chuvas (IAC) para caracterizar os períodos extremos secos e chuvosos, em seguida foi utilizado o software RClimdex para o cálculo de 11 índices de extremos climáticos, visando monitorar e detectar as mudanças do clima e alteração do padrão pluviométrico da região. Após o processamento do RClimdex foi realizada a correlação entre os 11 índices climáticos com os índices oceânicos do Pacífico e Atlântico. Foram simulados cenários futuros regionalizados para as variáveis precipitação e temperatura na região do Submédio São Francisco dos anos 2025 e 2055 com o modelo regional ETA. Por último, foram propostas estratégias para mitigação dos efeitos das variabilidades climáticas na região de estudo. Das análises efetuadas conclui-se que houve uma alteração no padrão pluviométrico do Submédio São Francisco. Os índices de extremos climáticos indicaram tendência negativa em praticamente todos os índices, com destaque para diminuição da precipitação total anual, e tendências positivas apenas para o índice de dias consecutivos secos, apontando um aumento considerável do número de dias consecutivos sem chuvas, situação que converge para a escassez hídrica na região. Constatou-se que as precipitações com tendências negativas são mais influenciadas pelas variações da Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no oceano Pacífico em relação às variações no oceano Atlântico, evidenciando que o fenômeno El Niño influencia na redução das chuvas na bacia do Submédio São Francisco. Os resultados do índice de Anomalia de Chuva indicaram também modificação importante no padrão da precipitação, com aumento da ocorrência de anos secos em detrimento aos anos chuvosos. Diagnosticou-se que a partir da década de 1980 os anos secos passaram a predominar, se agravando na década de 1990, que se configurou como a mais seca de todo o período estudado, com a ocorrência de dois El Niños de forte intensidade. Os cenários climáticos mostraram que existe tendência de diminuição da precipitação em torno de 150 mm a 300 mm para os anos de 2025 e 2055. Já para a temperatura, estes cenários preveem aumento da temperatura em torno de 1ºC a 2ºC também para os anos 2025 e 2055, respectivamente. Por fim, as estratégias propostas visam mitigar os efeitos da escassez hídrica na região semiárida, indicando medidas adaptativas e preventivas às recorrentes secas que ocorrem na região. / Climate variability and possibly climate change has intensified increasingly the problem of water scarcity, especially in arid and semi-arid areas of the planet, with changes in rainfall patterns and temperature. The objective of this study is to analyze climate trends and future climate scenarios for Submédio San Francisco, aiming to propose mitigation strategies of climate variability impacts in the region. For realization of the project were used daily data of rainfall in the 1964-2014 period, provided by Pernambuco Water and Climate Agency, National Institute of Meteorology and the National Water Agencies; Temperature anomalies of the sea surface (SST) Pacific Ocean Equatorial regions of Niño 1 + 2, Niño 3, Niño 3.4, and Niño 4, and indices of North Atlantic (TNAI) and South Atlantic (TSAI) in the 1964 period 2014, derived from the database of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) .; and model data ETA for the years 2015 and 2055 purchased from the CPTEC / INPE (Weather Forecast Center and Climate of the National Institute for Space Research). First we used the Rainfall Anomaly Index (IAC) to characterize the dry and rainy extreme periods then was used the RClimdex software to calculate 11 indices of climate extremes, aiming to monitor and detect climate changes and change in rainfall pattern Of region. After processing the RClimdex was carried out the correlation between the 11 climate indices with the ocean indices Pacific and Atlantic. simulated were regionalized future scenarios for the variables precipitation and temperature for the Lower-middle São Francisco the years 2025 and 2055 with the ETA model. Finally, it was proposed strategies for mitigating the effects of climate variability in the study region. The analysis performed it was concluded that there was a change in the rainfall pattern of the Creative Commons License. The extremes indices indicated negative trend in virtually all indices, especially decrease in annual rainfall, and positive trends only for the index dry consecutive days, indicating a considerable increase in the number of consecutive days without rain, a situation that converges to water scarcity in the region. It was found that the precipitation with negative trends are more influenced by variations in sea surface temperature (SST) in the Pacific Ocean in relation to changes in the Atlantic Ocean, suggesting that the El Niño influences the reduction in rainfall in the São Submédio basin Francisco. The results of Rain Anomaly index also indicated significant change in the pattern of rainfall, with increased occurrence of dry years over the wet years. It diagnosed that from the 1980s the dry years began to predominate, worsened in the 1990s, which was configured as the driest of all the period studied, with the occurrence of two El Niños intensive. The climate scenarios showed that there is a tendency of decrease in precipitation around 150mm to 300mm for the years 2025 and 2055. As for the temperature, these scenarios predict increased temperatures around 1 ° C to 2 ° C also for the years 2025 and 2055 respectively. Finally, the proposed strategies aimed at mitigating the effects of water scarcity in the semiarid region, indicating adaptive and preventive measures to recurrent droughts that occur in the region.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bicudo_RafaelaCostaSouza_M.pdf: 3349678 bytes, checksum: 109d86456a55f4f24183d31d45bc6b81 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O ácido hialurônico (AH) é um mucopolissacarídeo natural, hidrofílico, composto de unidades alternadas de N-acetil-D-glicosamina e ácido D-glucurônico, unidas por ligações ?- 1,3 e ?-1,4. Ele possui diversas aplicações médicas, farmacêuticas e cosméticas, nas quais ele é usado na sua forma nativa ou reticulado, formando hidrogéis de alta viscosidade ou nanopartículas para encapsulação e/ou liberação modificada de bioativos. A produção de partículas de AH é geralmente feita por emulsificação água/óleo, envolvendo tensoativos e reticulação química. Todavia, as partículas produzidas possuem alta polidispersidade e necessitam da posterior remoção do óleo. Portanto, processos livres de óleo e de tensoativos são vantajosos, embora ainda pouco estudados. Neste trabalho, nanopartículas de AH foram produzidas por nanoprecipitação e reticulação química com dihidrazida adípica (ADH) e cloridrato de carbodiimida (EDCl), em processos descontínuo e contínuo, na ausência de óleo e tensoativos. O processo descontínuo foi conduzido em tanque agitado, em escoamento turbulento no seio da solução. Já o processo contínuo foi realizado em um sistema de microcanais de fluxo cruzado, no qual uma solução aquosa de AH, com ADH e EDCl, fluiu no canal principal e a solução orgânica nos dois canais laterais, simultaneamente. Nesse caso, a nanoprecipitação ocorreu em escoamento laminar no interior do microcanal principal, na interface formada entre o solvente orgânico e a água. Em ambos os casos foi estudada a influência dos solventes etanol, álcool isopropílico e acetona nos processos e nas propriedades finais das partículas. Nanopartículas estáveis de AH foram produzidas com os três solventes orgânicos utilizados e em ambos os processos. Todavia, no processo descontínuo, o tamanho das partículas dependeu da tensão superficial do sistema, enquanto no contínuo o tamanho foi dependente da afinidade água-solvente orgânico. Além disso, no processo descontínuo, foi demonstrado que a quantidade usada de solvente orgânico e a ordem e o momento de sua adição influenciam no tamanho final das nanopartículas, que a adição de ADH e EDCl no início do processo não modificou o tamanho das partículas e que o pH influencia na formação dos núcleos de precipitação e na velocidade da reação de reticulação. Já no processo contínuo, além de se analisar a influência do tipo de solvente orgânico, analisou-se a vazão da solução orgânica e a concentração de AH. Ambos os processos são simples, reprodutíveis e produzem, em uma única etapa, nanopartículas de AH livres de óleo e de tensoativos, ampliando suas aplicações médicas, farmacêuticas e cosméticas / Abstract: Hyaluronic acid (HA) is a natural, hydrophilic mucopolisaccharide composed of alternating units of D-glucuronic acid and N-acetylglucosamine joined by ?-1,3 and ?-1,4 linkages. It has several medical, pharmaceutical and cosmetics applications, in which it is used in its native form or reticulated, forming hydrogels of high viscosity or nanoparticles for encapsulation and controlled delivery of bioactives. The production of HA nanoparticles is usually made by emulsification water/oil, involving surfactants and crosslinking reaction. However, the particles produced have high polydispersity and require the subsequent oil removal. Therefore, processes free of oil and surfactants are advantageous, although still poorly studied. In this study, HA nanoparticles were produced by nanoprecipitation and chemical crosslinking with adipic dihydrazide (ADH) and chloride carbodiimide (EDCl), in discontinuous and continuous processes, in the absence of oil and surfactants. The discontinuous process was conducted in a stirred tank, in a turbulent flow within the solution. The continuous process was conducted in a cross-flow microchannel, in which a HA aqueous solution with ADH and EDCl flowed into the main channel and the organic solution flowed simultaneously in the two side channels. Nanoprecipitation occurred in laminar flow inside the microchannels, formed at the interface between the organic solvent and water. In both cases it was studied the influence of the solvents ethanol, isopropyl alcohol and acetone on the processes and on the final properties of the particles. Stable HA nanoparticles were produced with the three organic solvents used and in both processes. However, in the discontinuous process, the particle size depended on the surface tension of the system, while in the continuous process it was dependent on the affinity water-organic solvent. Besides, in the discontinuous process, it was demonstrated that the quantity of organic solvent used and the order and time of addition influenced on HA nanoparticles final size, that the addition of ADH and EDCl at the beginning of the process did not modify the final particles size, and that the pH influenced on coil globules formation and on the velocity of the crosslinking reaction. In the continuous process, besides analyzing the influence of the organic solvent used, it was analyzed the influence of the organic solvent flow and of HA concentration. Both processes are simple, reproducible and produce, in a single step, HA nanoparticles free of oil and surfactants, extending their medical, pharmaceutical and cosmetic applications / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-10-16T13:33:01Z No. of bitstreams: 1 Douglas Alberto de Oliveira Silva.pdf: 3577299 bytes, checksum: ece059bf44590953386722fa267c8fff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T13:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Alberto de Oliveira Silva.pdf: 3577299 bytes, checksum: ece059bf44590953386722fa267c8fff (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In recent years, with the advancement of remote sensing based on satellite images, it has become possible to monitor large areas of the various biomes in the world. In this context, it is possible to analyze and interpret possible changes in the surface of the Earth caused by processes that are naturals or even anthropics. The objective of this study was to analyze the influence of accumulated precipitation on the environmental variables used to detect changes in occupancy and land use in the city of Petrolina-PE, using surface data and images of the TRMM and Landsat-8 satellites for the years from 2013 to 2015. Remote sensing techniques were used to estimate vegetation indices, albedo, surface temperature and accumulated precipitation of 02, 08, 16, 30, 45, 60, 75, 105, 115, 120 days before the passage of the Landsat-8 satellite. Then, the accumulated precipitation of the automatic weather stations were correlated with the biophysical parameters and the accumulated precipitation of the TRMM satellite. The accumulated precipitation was modeled using multiple linear regression. The change detection techniques and decision tree classification were applied to infer about occupancy and land use. The results showed that the vegetation indexes and the techniques of monitoring the degradation and detection of changes, satisfactorily identified the behavior of the surrounding vegetation in the city of Petrolina - PE, standing out as indicators of areas in the process of degradation in the semiarid. It is concluded that cumulative precipitation in 2 and 45 days before the passage of the Landsat-8 satellite correlated very well with biophysical parameters and TRMM data. Precipitation interfered more with albedo and surface temperature. In addition, the change detection techniques and decision tree classification were efficients in identifying anthropic areas during the three years studied. / Nos últimos anos, com o avanço do sensoriamento remoto baseado em imagens de satélite, tornou-se possível o monitoramento de grandes áreas dos diversos biomas existentes no mundo. Neste contexto, é possível analisar e interpretar possíveis mudanças na superfície da Terra acarretadas por processos sejam eles naturais e ou mesmo antrópicos. Objetivou-se com o presente estudo analisar a interferência da precipitação acumulada nas variáveis ambientais utilizadas na detecção de mudanças na ocupação e uso da terra no município de Petrolina-PE, utilizando-se dados de superfície e imagens dos satélites TRMM e Landsat-8, para os anos de 2013 a 2015. Técnicas de sensoriamento remoto foram utilizadas para estimar os índices de vegetação, albedo, temperatura da superfície e precipitação acumulada de 02, 08, 16, 30, 45, 60, 75, 105, 115 e 120 dias antes da passagem do satélite Landsat-8. Em seguida, a precipitação acumulada das estações meteorológicas automáticas foi correlacionada com parâmetros biofísicos e precipitação acumulada do satélite TRMM. A precipitação acumulada foi modelada utilizando regressão linear múltipla. A técnica de detecção de mudança e a classificação por árvore de decisão foram aplicadas para inferir sobre ocupação e uso da terra. Os resultados mostraram que os índices de vegetação e as técnicas de monitoramento da degradação e detecção de mudanças identificaram satisfatoriamente o comportamento da vegetação circundante no município de Petrolina – PE, destacando-se como indicadores de áreas em processo de degradação no semiárido. Conclui-se que a chuva acumulada em 2 e em 45 dias antes da passagem do satélite Landsat-8 correlacionou-se muito bem com os parâmetros biofísicos. A precipitação alterou mais o albedo e a temperatura da superfície. Além disso, a técnica de detecção de mudança e classificação por árvore de decisão foram eficientes na identificação de áreas antropizadas durante os três anos estudados.

Alternativamente ao preenchimento de falhas, buscou-se neste estudo apresentar uma metodologia para a geração de séries de precipitações mensais médias apenas com os dados observados disponíveis nas estações pluviométricas presentes na área de estudo e seu entorno. Neste caso, para cada época da série, somente os dados disponíveis foram utilizados para o cálculo da precipitação média, assim em cada época admitiu-se que uma combinação diferente de postos pluviométricos fosse utilizada para o seu cálculo. Para isso foi desenvolvida uma ferramenta computacional em ambiente SIG para automatizar todas as etapas do estudo. Os resultados das séries de precipitação mensal média para uma bacia hidrográfica calculados segundo a metodologia alternativa apresentada foram comparados a dois métodos de preenchimento de falhas comumente utilizados nos estudos hidrológicos. Posteriormente foram avaliados os impactos do quantitativo de falhas nas séries. Também foram avaliados os reflexos na aplicação das séries na modelagem chuva-vazão e por fim a metodologia foi aplicada a um caso concreto. Os resultados encontrados e os testes estatísticos apontam resultados satisfatórios e equivalentes nas condições testadas. Verificou-se uma degradação na correlação entre a série gerada a partir dos dados sem falhas e as séries geradas com os dados com as imposições das falhas com o aumento do número de falhas impostas. As séries de vazões médias mensais geradas utilizando-se o modelo mensal SMAP quando da aplicação das séries de precipitação calculadas pela metodologia alternativa também se mostraram equivalentes, segundo os testes estatísticos realizados, às séries geradas de dados de precipitação sem falhas ou com as falhas preenchidas. As diferenças encontradas entre as séries foram pequenas o que se refletiu nos Índices de Nash-Sutcliffe que foram próximos. / In this study, we proposed a methodology for the generation of average monthly rainfall series only with the observed data available in the rainfall stations present in the study area and its surroundings. In this case, for each season of the series only the available data were used for the calculation of the average precipitation, so in each season it was admitted that a different combination of pluviometric stations was used for its calculation. For this, a computational tool was developed with a GIS approach to automate all stages of the study. The results of the average monthly rainfall series for a river basin calculated according to the alternative methodology presented were compared to two methods of filling gaps commonly used in hydrological studies. Subsequently, the impacts of the number of failures in the series were evaluated. We also evaluated the reflexes in the application of the series in the rainfall-flow modeling and finally the methodology was applied to a case study. The results found and the statistical tests show satisfactory and equivalent results under the conditions tested. There was a degradation in the correlation between the series generated from the data without fail and the series generated with the data with the impositions of the failures with the increase of the gaps imposed. The series of monthly average flows generated using the SMAP monthly model when applying the rainfall series calculated by the alternative methodology were also shown to be equivalent, according to the statistical tests carried out, to the series generated of data of precipitation without gaps or with the gaps fulfilled. The differences found between the series were small, which was reflected in the Nash-Sutcliffe Indices that were close.

O objetivo deste trabalho foi estudar o papel dos aerossóis em modificar o desenvolvimento das nuvens e da precipitação. Esta tem sido uma das mais intrigantes questões no estudo das mudanças climáticas. Medidas da concentração de núcleos de condensação de nuvens (CCN) e distribuições de gotículas de nuvem durante o Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA) revelaram características distintas entre condições atmosféricas limpas e poluídas. As medidas foram conduzidas no Sudoeste da Região Amazônica durante os meses de setembro e outubro de 2002, focando a transição do final da estação seca para o início da estação chuvosa. Durante a transição, a análise da concentração de CCN dentro da camada limite revelou um decréscimo geral, de valores acima de 1200 cm-3 para menos de 300 cm-3. A comparação entre áreas limpas e poluídas mostrou concentrações de CCN cerca de 5 vezes maiores em áreas poluídas. As diferenças não foram tão grandes nos níveis acima da camada limite. As medidas também mostraram um ciclo diurno acompanhando a atividade de queima de biomassa. Distribuições de tamanho de gotículas medidas em duas regiões com concentrações de aerossóis extremamente diferentes foram analisadas. Em condições poluídas pela queima de biomassa foi encontrada alta concentração de gotículas, com diâmetro médio e conteúdo de água de nuvem aumentando muito pouco com a altura, em comparação com regiões limpas. A função gama foi usada para ajustar as distribuições de gotículas e o parâmetro de forma da função foi usado como critério para definir adequadamente a melhor representação das distribuições de gotículas. De acordo com os valores encontrados, distribuições gama estreitas (parâmetro de forma em torno de 5) são mais bem indicadas para representar condições poluídas enquanto que aquelas mais largas se ajustam melhor em condições limpas (parâmetro de forma em torno de 2). Com base nesses resultados, experimentos numéricos foram conduzidos com o Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) para investigar os efeitos da concentração de CCN e do parâmetro de forma das distribuições de gotículas no desenvolvimento da precipitação em nuvens convectivas tropicais. Os resultados mostraram uma grande sensibilidade devido às mudanças nesses parâmetros. Altas concentrações de CCN e distribuições de gotículas estreitas (parâmetros de forma maiores), típicas de dias poluídos, produziram baixos valores médios para água líquida integrada na coluna e precipitação acumulada na superfície. Por outro lado, tendência oposta a este efeito foi encontrada em condições limpas (baixos valores para ambos, a concentração de CCN e o parâmetro de forma). O parâmetro de forma se mostrou ser mais importante que a concentração de CCN. Os efeitos da concentração de CCN e do parâmetro de forma também influenciaram a distribuição espacial dos campos de nuvem e precipitação. Embora o valor médio desses campos tenha diminuído em condições poluídas, o valor máximo aumentou. Como conseqüência da menor dispersão nas nuvens em condições poluídas, mais radiação solar esteve disponível na superfície. Isto é oposto aos resultados dos modelos globais que mostram redução na radiação solar como conseqüência do segundo efeito indireto dos aerossóis. Da mesma forma, este estudo encontrou que as diferenças são reduzidas quando é incluído o efeito direto dos aerossóis em absorver ou refletir a radiação solar. Sobretudo, os resultados sugerem que um maior número de modelos com tratamento explícito dos processos microfísicos de nuvem são necessários. Esses modelos permitem comparações, podendo mostrar o melhor tratamento numérico a ser usado na representação dos efeitos dos aerossóis no processo de precipitação como um todo. Estes resultados são importantes porque melhoram a compreensão de como o clima será afetado como conseqüência das mudanças futuras. / The objective of this work was to study the role of aerosols in modifying clouds and precipitation. This is one of the most difficult aspects in the study of climate changes. Field measurements of cloud condensation nuclei (CCN) and cloud size distributions performed during the Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA) campaign revealed distinct characteristics between clean and polluted atmospheric conditions. Measurements were conducted over the southwestern Amazon region during September-October 2002 focusing the transition from dry to wet seasons. During this period, analysis of CCN concentrations in the boundary layer revealed a general decreasing trend from mean values higher than 1200 cm-3 to values lower than 300 cm-3. The comparison between clean and polluted areas showed CCN concentrations 5 times higher than in polluted areas. These differences were not so strong above the boundary layer. Measurements also showed a diurnal cycle following the biomass burning activity. Cloud droplet size distributions at two regions with extremely different aerosols loading were also analyzed. During biomass-burning conditions, at high concentrations of cloud droplets, the mean diameter and liquid water content increased very little with altitude when compared with unpolluted conditions. A gamma distribution was used to fit the measured droplet spectra and the shape parameter was used as a criterion to define the best choice of spectra representation. According to the found values, narrow gamma distributions optimally fit polluted conditions (shape parameter around 5), while broad distributions are best fits for unpolluted conditions (shape parameter around 2). Based on these results, numerical experiments were carried out using the Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) to investigate the effects of CCN concentrations and shape parameters of droplet spectra on the development of precipitation in tropical convective clouds. The results showed large sensitivity due to changes in these parameters. It was observed that high CCN concentrations and narrower cloud droplet distributions (high values for shape parameter), typical of the polluted days, produced low mean values of liquid water path and accumulated surface precipitation. On the other hand, an opposite trend to this effect was found under clean conditions (low CCN concentration and shape parameter values). Shape parameter showed to be much more important than CCN concentration. The effects of CCN concentration and shape parameter also influenced the spatial distribution of cloud and precipitation fields. Although mean values of these fields decreased under polluted conditions, maximum values were increased. Consequently, the less dispersion in clouds under polluted conditions, the more surface solar radiation was found. This is opposite to the results of global climate models, which predict reduction in solar radiation as a consequence of the second aerosol indirect effect. Also, it was found that the differences were reduced when the aerosols direct effect to absorb or reflect solar radiation is included. Moreover, the results suggest that additional models with explicit microphysics process treatment are necessary in order to allow further comparisons, which could show the best numerical treatment to be used in representing the aerosol effects on precipitation process. The importance of these results is to improve the understanding of future climate changes.

A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é um fenômeno meteorológico que exerce um papel preponderante no regime de chuvas na região onde atua, acarretando altos índices pluviométricos na América do Sul. Este estudo mostra que, em uma análise de mesoescala, um Vórtice Ciclônico de Mesoescala (VCM) está associado à ZCAS através de um processo de retroalimentação. Este sistema é gerado dentro de um ambiente estratiforme na região da ZCAS, suga a umidade, acelera os ventos na vertical provocando intensa precipitação e, como conseqüência, pode afetar drasticamente as regiões atingidas provocando sérios danos sócio-econômicos. Este trabalho enfoca a atuação destes VCMs que se formam associados à ZCAS, identificando as propriedades termodinâmicas durante os diversos estágios de seu ciclo de vida. O trabalho é desenvolvido em três fases: (a) documentação da representação da precipitação e do transporte de umidade para a região da ZCAS através de conjuntos de reanálises de nova geração; (b) avaliação da importância da atuação dos VCMs embebidos na ZCAS, através do desenvolvimento de um sistema de detecção para determinação de estatística de ocorrência e (c) realização de simulações com o modelo de mesoescala BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) para compreensão do comportamento de episódios específicos destes sistemas de mesoescala e sua relação com a ZCAS. A primeira parte do trabalho evidencia o avanço das novas reanálises da tentativa de representar de forma mais adequada à variável precipitação acumulada na região da ZCAS. A documentação é baseada em seis conjuntos de reanálises atmosféricas (MERRA, ERA-Interim, ERA-40, NCEP 1, NCEP 2 e NCEP CFSR) e cinco conjuntos de produtos observados de precipitação (SALDAS, CPC, CMAP, GPCP e GLDAS). Através das reanálises também foi avaliado o transporte de umidade sobre a região da ZCAS, para os anos de 1979 a 2007. Os diagramas de Taylor mostram que os produtos de precipitação estão bem correlacionados com o ponto de referência (CPC), com coeficientes entre 0,6 e 0,9. Somente a reanálise do NCEP CFSR possui correlações próximas as dos produtos de precipitação. Os VCMs, embebidos na banda de nebulosidade da ZCAS, são selecionados através de um critério objetivo de detecção, baseado na vorticidade e circulação do sistema, aplicado ao período de 2000 a 2009. Um total de 300 VCMs úmidos foram detectados na baixa troposfera, enquanto que na média e alta troposfera foram detectados 277 VCMs. Na baixa troposfera a maioria dos VCMs úmidos se localiza mais para SW na região continental costeira (ZCC) da ZCAS. Verifica-se também uma concordância entre os vórtices destas regiões de máxima vorticidade ciclônica e os extremos de precipitação. O estudo de dois casos específicos nas regiões da Continental Amazônica (ZCA) e ZOC, simulados através do modelo BRAMS, enfoca a relação entre a formação de mesovórtices e a atividade convectiva presente próximo à região de formação. Em ambas as regiões, os VCMs apresentam características similares, que podem ser consideradas como uma assinatura do sistema. Nos dois casos simulados estes sistemas apresentam o ciclo de vida inferior a 24 horas, escala espacial de aproximadamente 200 x 200 km2, intensa precipitação, deslocamento no mesmo sentido do escoamento na baixa troposfera, vorticidade relativa da mesma ordem de magnitude do parâmetro de Coriolis (10-4 s-1), núcleo quente acima do nível de máxima intensidade e um rápido crescimento do centro de vorticidade ciclônica principalmente nos baixos níveis. O balanço de vorticidade e o ciclo de energia desses sistemas são analisados. Pela comparação da chuva simulada com o produto Hidroestimador, sugere-se que o modelo BRAMS, com uma alta resolução espacial e temporal, melhora a representação do VCM, comparado com os dados da reanálise CFSR do NCEP. / The South Atlantic Convergence Zone (SACZ) is a meteorological phenomena that plays an important role in the precipitation regime over the region it covers, resulting in a high pluviometric indices in South America. This study shows, from the mesoscale analysis prospective that Mesoscale Cyclonic Vortex (MCV) is associated to the SACZ through a feedback process. This system is generated embedded in a stratiform environment within the SACZ region, taking moisture up, increasing vertical winds resulting in intense precipitation and consequently can affect drastically susceptible regions prone to natural disasters causing serious social and economic problems. This study highlights the MCVs associated to the SACZ, identifying the thermodynamic properties of the various stages during its lifetime cycle. This study is separated in 3 distinct parts as follows: (a) document the representation of the precipitation and moisture transport into the SACZ new generation reanalysis; (b) develop a detection system to compute the frequency statistics to assess the importance of the embedded MCVs to the SACZ and (c) use of the BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) mesoscale model to understand specific MCVs episodes and its relationship with SACZ. In its first part, this work clearly shows the progresses made by the new reanalysis on the correct representation of the accumulated precipitation over the SACZ region. The documentation is based upon six atmospheric reanalysis datasets namely MERRA, ERA-Interim, ERA-40, NCEP 1, NCEP 2 and NCEP CFSR in addition to five precipitation products namely SALDAS, CPC, CMAP, GPCP and GLDAS. The reanalysis were also used to assess the moisture transport over the SACZ region from 1979 through 2007. Taylor plots show that the precipitation products are well associated to the reference dataset (CPC) with correlation coefficients varying between 0,6 and 0,9. Furthermore, only the NCEP CFSR reanalysis present precipitation correlation close to the abovementioned products. The MCVs embedded within the SACZ cloud bands are selected through an objective detection criteria based on the vorticity and circulation of the system, performed from 2000 to 2009. A total of 300 moist MCVs were detected in the lower troposphere whereas in the medium and high troposphere 277 were detected. Most of the MCVs in the lower troposphere were located in the Southwestern region of the continental coastal line of the SACZ and are possibly associated to topographic effects and local instability caused by incursion of transient systems into the SACZ region. Moreover, the vortices in this region match very well the regions of maximum cyclonic vorticity and maximum precipitation intensity. Two case studies were conducted over the Continental Amazonia Zone, simulated using the BRAMS model, showing the relationship between the mesovortices formation and the convective activity near its formation region. In both regions the MCVs present similar characteristics which could be considered as a \"signature\" for such systems. The case studies also present a lifetime shorter than 24 hours and spatial scale of approximately 200 km2 in addition to intense precipitation, shifting in the flow direction in the lower troposphere, relative vorticity of the same order as the Coriolis parameter (10-4 s-1), warm core above the level of maximum intensity and rapid growth of the cyclonic vorticity center mostly in the lower levels. The vorticity balance and the energy cycle of these systems is then analyzed. The simulated precipitation is compared against the Hidroestimador precipitation product. The results suggest that the BRAMS model, configured with high spatial and temporal resolutions improves the representation of the MCVs when compared to the NCEP CFSR reanalysis.

O presente trabalho avaliou a qualidade do ar de uma área central da cidade de São Carlos-SP, mais precisamente no campus 1 da Universidade de São Paulo. Nessa região há grande movimentação de pessoas e veículos, principalmente durante o horário comercial. Esta avaliação foi feita com base na determinação de um dos parâmetros utilizados para verificar a qualidade do ar, o material particulado (MP) inalável em suspensão, ou seja, partículas que possuem diâmetro aerodinâmico menor ou igual a 10 μm e podem penetrar no sistema respiratório, sendo portanto, nocivas à saúde humana. O MP foi determinado em suas frações de 2,5 e 10 μm de diâmetro (MP10 e MP2,5). Duas metodologias diferentes foram utilizadas para determinar a concentração do material particulado em suspensão, fotometria por espalhamento de luz, através do equipamento ADR-1500 e gravimetria, através do PEM (Personal Enviromental Monitor). Os valores obtidos pelo método gravimétrico foram superiores aos resultados encontrados através da fotometria. As concentrações obtidas foram comparadas com os limites recomendados pela Organização Mundial da Saúde para o MP em suas frações de 2,5 e 10 μm, iguais respectivamente a 25 e 50 μg/m3. Além do material particulado foram obtidos dados para temperatura, umidade relativa e precipitação. As médias obtidas para as concentrações de MP10 e MP2,5, com o método gravimétrico, o qual fornece os resultados mais confiáveis, foram iguais respectivamente a 48,8 e 23,1 μg/m3, muito próximas portanto, de seus limites correspondentes. As menores concentrações obtidas para o MP10 foram, em sua maioria, verificadas em dias chuvosos, tanto através do PEM como do ADR. As concentrações de MP2,5, obtidas somente através do PEM, também apresentaram os menores valores em dias com chuva. Foi desenvolvido um modelo matemático que prevê o comportamento do MP10 durante as precipitações, evento este que se mostrou o mais importante na influência da concentração de material particulado atmosférico. / This study evaluated the air quality of a central area of the city São Carlos-SP, more precisely on the Campus 1 of the University of São Paulo. In this region there is a large movement of people and vehicles, manly during business hours. This evaluation was made based on determination of one parameter used to verify air quality, the inhalable particulate material (PM) suspended in the air, in other words, particles which have aerodynamic diameter less or equal to 10 μm and can penetrate in the respiratory system, therefore, harmful to human health. The PM was determined in its fractions from 2,5 and 10 μm of diameter (PM10 e PM2,5).). Two different methodologies were used to determinate the concentration of particulate suspended material, photometry by scattered light, using the equipment ADR-1500, and gravimetry, thru PEM (Personal Environmental Monitor). The data obtained from gravimetry were higher than the results found thru photometry. The concentrations found were compared to the limits recommended by World Health Organization for PM and its fractions of 2,5 and 10 μm, equal to 25 and 50 μg/m3. Besides PM, temperature, relative humidity and precipitation were measured. The average values for the concentrations of PM10 and PM2,5 , using gravimetry, which provide more reliable results, it were equal to 48,8 and 23,1 μg/m3, therefore really close to their corresponding limits. The lower concentrations seen for PM10 were, mostly, verified on rainy days, using PEM and ADR. The concentrations of PM2,5 , obtained just using PEM, also had the lowest values during rainy days. A mathematical model was developed to predict PM10 behavior during precipitations, this event has shown to have the most important influence on the concentration of atmospheric particulate matter.

Orientadores: Rahoma Sadeg Mohamed, Pedro de Alcantara Pessoa Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:06:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Watanabe_ErikaOhta_M.pdf: 2988962 bytes, checksum: bf4098211fb214faf6ddf984cf711041 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A precipitação induzida pela adição de sais é um processo freqüentemente utilizado na purificação de proteínas em solução aquosa. Após a separação da proteína, o sal presente no precipitado deve ser removido e a solução remanescente necessita de tratamento para que os eletrólitos sejam recuperados e reutilizados no processo, para reduzir o custo e evitar a contaminação do meio ambiente. A precipitação com uso de sais voláteis pode ser uma alternativa a este tipo de processo pois, por elevação de temperatura ou abaixamento de pressão, o eletrólito passa para a forma gasosa e pode ser reutilizado sem purificação adicional. Neste trabalho foi estudada a precipitação de tripsina suina a 4°C utilizando-se o sal volátil carbamato de amônio ('NH IND. 4''NH IND. 2'COO), preparado a partir de carbonato de amônio e hidróxido de amônio de modo que a razão entre as quantidades totais de nitrogênio e carbono (RNlc) fosse. igual a 2,0. A solubilidade da tripsina foi determinada experimentalmente: as concentrações de proteína das fases sobrenadante e precipitado foram obtidas por absorção a 280 nm e confinadas por liofilização. Balanços de massa foram verificados, bem como o tempo necessário para que o equihbrio fosse atingido. Por ser a tripsina uma enzima proteolítica, que apresenta problemas específicos de autólise em seu pH ótimo igual a 8,0, e devido ao caráter básico do sal carbamato de amônio, ensaios de atividade enzimática e avaliação do nível de autólise foram efetuados. Os estudos realizados demonstram que o carbamato de amônio é capaz de induzir a precipitação por "salting-out" da tripsina, e que o acréscimo de amônia ao sistema reduz a efetividade da precipitação. Da análise do balanço de massa observou-se que a concentração inicial de proteína não afeta sua solubilidade, e que o estado de equilibrio é atingido após 1 h. Comparando-se os resultados de atividade total recuperada da tripsina precipitada com o sal volátil e com sulfato de amônio verificou-se a diminuição na atividade da proteína precipitada com carbamato de amônio. Este comportamento é devido provavelmente a um efeito desnaturante do carbamato de amônio, conforme observado por meio de eletroforese SDS-PAGE. Estudos para a remoção do sal volátil da solução de tripsina no processo de precipitação por "salting-out" foram realizados, de modo a demonstrar que a utilização do sal para a precipitação em larga escala é factível / Abstract: Salt-induced precipitation is an extensively used method to purify proteins in aqueous solution. Once precipitation is carried out, additionaI separation steps are necessary both to remove the salt ITomthe precipitate, which is often accomplished by dialysis, and to treat the remaining aqueous phase to recover biomolecules still in solution and to prepare the solution for final disposal or recycling. This post-precipitation treatment can be very costly. The use of volatile electrolytes, which can be removed ITomthe solution by temperature increase or pressure decrease, can be an economically attractive alternative for the precipitation process by conventionaI salts. In this work, the precipitation of suine trypsin at 4°C with the volatile salt ammonium carbamate ('NH IND. 4''NH IND. 2'COO) was investigated. The solubility curve of trypsin was determined by .measuring absorbance at 280 nm of precipitate and supernatant phases, and con:firmed by lyophilization. Mass balance was verified as well as the time necessary to reach the equihDrium.Once trypsin is a proteolitic enzyme presenting autolysis problems at pH equal to 8,0, which is close to the pH of ammonium carbamate solutions, the activity recovery and autolysis leveI in the process were investigated. Experimental results showed that ammonium carbamate is able to induce the trypsin precipitation by salting-out. Mass balance indicated tOOtthe solubility of trypsin is independent of the inicial protein concentration and the equihDriumis reached afier 1 hour. Comparative results of the total activity recovered of the trypsin precipitated with ammonium carbamate and ammonium sulfate showed a decrease of 20% in the activity of the protein precipitated with ammonium carbamate. These results can bé related to denaturing effect of ammonium carbamate as suggested by SDS-PAGE ana1ysis.Volatile salt remova! in the protein solution afier the salting out precipitation was studied to demonstrate the feasibilityofthis precipitation technique / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química