O crescimento populacional e a degradação dos corpos d’água vêm exercendo pressão à agricultura moderna, a proporcionar respostas mais eficientes quanto ao uso racional da água. Para uma melhor utilização dos recursos hídricos, faz-se necessário compreender o movimento da água na natureza, onde o conhecimento prévio dos fenômenos atmosféricos constitui uma importante ferramenta no planejamento de atividades que utilizam os recursos hídricos como fonte primária de abastecimento. Nesse trabalho foram realizadas previsões de longo prazo com antecedência de sete meses e intervalo de tempo mensal de níveis no Sistema Hidrológico do Taim, utilizando previsões de precipitação geradas por um modelo de circulação global. Para realizar as previsões foi elaborado um modelo hidrológico empírico de regressão, onde foram utilizadas técnicas estatísticas de análise e manipulação de séries históricas para correlacionar os dados disponíveis aos níveis (volumes) de água no banhado. Partindo do pressuposto que as previsões meteorológicas são a maior fonte de incerteza na previsão hidrológica, foi utilizada a técnica de previsão por conjunto (ensemble) e dados do modelo COLA, com 30 membros, para quantificar as incertezas envolvidas. Foi elaborado um algoritmo para gerar todas as possibilidades de regressão linear múltipla com os dados disponíveis, onde oito equações candidatas foram selecionadas para realizar as previsões. Numa análise preliminar dos dados de entrada de precipitações previstas foi observado que o modelo de circulação global não representou os extremos observados de forma satisfatória, sendo executado um processo de remoção do viés. O modelo de empírico de simulação foi posteriormente executado em modo continuo, gerando previsões de longo prazo de níveis para os próximos sete meses, para cada mês no período de junho/2004 a dezembro/2011. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia utilizada obteve bons resultados, com desempenho satisfatórios até o terceiro mês, decaindo seu desempenho nos meses posteriores, mas configurando-se em uma ferramenta para auxílio à gestão dos recursos hídricos do local de estudo. / Population growth and degradation of water bodies have been pressuring modern agriculture, to provide more efficient responses about the rational use of water. For a better use of water resources, it is necessary to understand the movement of water in nature, where prior knowledge of atmospheric phenomena is an important tool in planning activities that use water as the primary source of supply. In this study were performed long-term forecasts of water levels (seven months of horizon, monthly time-step) in the Hydrological System Taim, using rainfall forecasts generated by a global circulation model as input. To perform predictions was developed an empirical hydrological regression model. This model was developed based on statistical techniques of analysis and manipulation of historical data to correlate the input data available to the levels (volume) of water in a wetland. Assuming that weather forecasts are a major source of uncertainty in hydrological forecasting, we used an ensemble forecast from COLA 2.2 with 30 members to quantify the uncertainties involved. An algorithm was developed to generate all the multiple linear regression models with the available data, where eight candidates equations were selected for hydrological forecasting. In a preliminary analysis of the precipitation forecast was observed that the global circulation model did not achieve a good representation of extremes values, thus a process of bias removal was carried out. Then the empirical model was used to generate water levels forecast for the next seven months, in each month of the period june/2004 to december/2011. The results showed that the methodology used has a satisfactory performance until the lead time three (third month in the future) where the performance starts to show lower values. Beside the sharply lost of performance in the last lead times, the model is a support tool that can help the decision making in the management of water resources for the study case.

A seca que assola o norte de Minas Gerais é um desencadeante de severos impactos socioambientais. Mudanças na distribuição das precipitações, ou mesmo a redução no volume de chuvas é fator suficiente para a desorganização da atividade econômica regional. Neste contexto, este trabalho analisou a distribuição espaço-temporal da seca/estiagem no norte de Minas Gerais, entre 2003 a 2014. A metodologia consistiu na elaboração de série temporal de anomalia padronizada de NDWI utilizando imagens de reflectância MOD13Q1/MODIS. Para a realização das análises utilizou-se como base: os decretos de anormalidade por motivo de seca/estiagem, dados de perdas e danos, de precipitação e de variação de água da subsuperfície das soluções GRACE. Foram realizadas correlações entre NDWI e precipitação e entre anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, considerando dados sem e com 30 dias de defasagem. Foi aplicado teste de médias, teste t de Student, para a anomalia padronizada de NDWI e a anomalia de precipitação, em um intervalo de confiança de 95%. Os resultados demonstraram que a anomalia padronizada de NDWI identificou de forma satisfatória três períodos de seca/estiagem na região. Estes corroboram com os dados de decretos de emergência e calamidade pública, sendo observado um maior número de decretos, principalmente, nestes períodos. Dois períodos identificados como de seca/estiagem foram noticiados como de estiagem severa no norte de Minas Gerais. Esse fato corrobora os dados de anomalia padronizada de NDWI com a situação ocorrida na região. O quantitativo de áreas afetadas por seca também evidencia o mesmo período de maiores números de ocorrências de seca/estiagem e deficiência na distribuição da precipitação. No entanto, o emprego de anomalia padronizada de NDWI na identificação seca/estiagem, por si só, pode não ser suficiente para essa identificação, uma vez que, o fenômeno pode ocorrer e causar danos e prejuízos, em meio a uma paisagem verde, como constatado para 2010. As análises estatísticas mostraram que existem correlações com graus de intensidade melhores entre o NDWI e a precipitação com uma defasagem de 30 dias. Fato também observado para os dados de anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, todavia, foram observadas correlações de fraca a moderada. O teste de médias apresentou diferenças entre as médias apenas para o ano de 2014. Apesar de em todos os outros períodos as médias não serem estatisticamente diferentes entre si, foram verificados baixos valores de p-value, com excessão do período entre 2008 e 2011, onde são verificados p-value entre 0,4 a 0,9. Ainda que os testes estatísticos não apresentaram uma ótima significância, a variação temporal dos dados de anomalia padronizada de NDWI e de anomalia de precipitação evidencia uma relação similar entre esses dados. Por fim, a comparação com dados das soluções GRACE, identificou os mesmos períodos verificados com a anomalia padronizada de NDWI, sendo então, observado que estes dados corroboram entre si na identificação de seca/estiagem no norte de Minas Gerais. / The drought that affects the north of Minas Gerais State causes severe socio-environment impacts. Changes on the precipitation distribution or even the reduction of the raining amount is enough reason for regional disorganization. In this context, this work analyzed the drought spatial-temporal distribution in the north of Minas Gerais State, between 2003 and 2014. The methodology consisted on the elaboration of time series of standardized anomaly NDWI using images of reflectance MOD13Q1/MODIS. For the analysis it was used the following basis: the abnormality decrees caused by drought, damage and losses data, precipitation and the water subsurface range on GRACE solution. Correlations were conducted between NDWI and precipitation, as well as between standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, considering data with and without 30 days of gap. It was applied average test, the Student t-test, for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, with a confidence range of 95%. Results demonstrated that standardized anomaly NDWI satisfactorily identified three seasons of drought in this region. It corroborates with emergency decrees and public calamity data, in what it was observed a higher number of decrees, especially in these periods. Two seasons identified as drought were reported as severe drought in the north of Minas Gerais State. This fact validates the standardized anomaly NDWI data with the situation occurred in the region. The quantity of affected areas drought, also evidences the same period of larger numbers of occurrences drought and disability in the distribution of precipitation. However, the use of standardized anomaly NDWI by itself on the identification of drought may not be enough evidence for this association, since the phenomenon can occur and cause damages and losses among a green landscape, as seen in 2010. Statistical analysis demonstrated that there are correlations with better intensity degrees between the NDWI and the precipitation with a gap of 30 days. This fact was also observed for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly data, however, mild to moderate correlations were observed. Student t-test demonstrated differences between the averages only for the year of 2014. Despite for all other periods averages were not statistically different, they were observed p-value low values, with the exception of the period between 2008 and 2011, which are verified p-value between 0.4 and 0.9. Although statistical tests did not demonstrated a great significance, the temporal variation of standardized anomaly NDWI data and precipitation anomaly evidenciate a similar relationship between these data. Lastly, the comparison with data from GRACE solutions, identified the same periods verified with the standardized anomaly NDWI, being then observed that these data corroborates between them in the identification of draught in the north of Minas Gerais State.

Esta tese investiga se eventos anômalos de precipitação pluviométrica (PP) na Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) estão relacionados a modos de variabilidade climática e como essa relação pode afetar o ambiente costeiro. A PP e suas anomalias foram estatisticamente correlacionadas aos modos de variabilidade climática, o Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM) e El Niño - Oscilação Sul (ENOS). O índice do ENOS utilizado foi o Multivariate ENSO Index (MEI) e do SAM foi o de Nan e Li (2003). Para o cálculo das anomalias de PP foram utilizados dados do satélite Tropical Rainfall Measurement Mission, entre 1998 e 2013. As correlações foram calculadas por meio de matrizes de classificação, e suas significâncias pelo teste-t de Student. A área de estudo foi dividida em costas sul (33°44’39” – 32°09’36”S), central (32°09’36” – 30°10’12”S) e norte (30°10’12” – 29°19’34”S) e para cada uma delas foi escolhido um geoindicador (sangradouros ou lagunas), examinados em imagens de satélite. Comparouse os geoindicadores em períodos de PP anomalamente positiva e negativa. Para destacar as variações nos geoindicadores foram utilizadas composições RGB 543 dos sensores Thematic Mapper (TM) e Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) do Landsat. Os resultados apontam para correlação negativa entre as anomalias de PP nas costas sul e central com o SAM e correlação positiva das anomalias de PP da costa sul com o MEI. A PP na costa norte não apresenta correlação com nenhum dos dois índices. Foram identificados 28 eventos anômalos de PP no período 1998-2013. Nas imagens de satélite todos geoindicadores apontaram para variações morfológicas e hídricas entre os períodos PP acima e abaixo da média, sendo a costa norte a que apresenta menor variação visível. A costa sul tem a menor média de PP e o maior número de eventos anômalos de PP, dos quais 67% eram de PP negativa. A maioria dos eventos são de PP negativa (78%) e podem estar relacionados simultaneamente ao SAM positivo e MEI negativo, ou somente ao MEI positivo. Todos eventos de PP positiva foram concomitantes ao MEI positivo. As costas sul e central mostram uma redução na PP média. Essa tendência pode estar relacionada as mudanças climáticas globais, pela intensificação do SAM positivo e de eventos El Niño e La Niña. As variações observadas nos geoindicadores (sangradouros ou lagunas) indicam que a redução na PP média resulta em menor volume de sedimentos transportados do pós praia para a zona de arrebentação e face praial, alterando o balanço sedimentar. As areias secas dos campos de dunas transportadas pelo vento podem assorear lagos e lagunas da área de estudo, desequilibrando o ecossistema. / This thesis investigates whether anomalous events of precipitation (PP) in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul (RGSCP) are related to climate variability modes and how this relationship can affect the coastal environment. The PP and its anomalies were statistically correlated to climate variability modes, the Southern Annular Mode (SAM) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The used ENSO index was the Multivariate ENSO Index (MEI) and SAM is the one defined by Nan and Li (2003). For the calculation of the PP anomalies, we used data from the Tropical Rainfall Measurement Mission satellite, from 1998 to 2013. Correlations were calculated using classification matrices, and their significance by the the Student t-test. The study area was divided into south (33°44'39" – 32°09'36"S), central (32°09'36"– 30°10'12"S) and north (30°10'12"– 29°19'34"S) coasts and for each one it was chosen a geoindicador (washouts or lagoons), examined on satellite images. This investigation compared the geoindicators in positive and negative anomalous PP periods. To highlight variations in the geoindicators, it was used the RGB 543 composition of the Thematic Mapper (TM) and Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Landsat sensors. The results point to a negative correlation of the PP anomalies in the southern and central coasts with the SAM and a positive correlation of PP anomalies in the south coast with the MEI. The north coast PP is not correlated with any of the two indexes. Twenty-eight anomalous PP events were found in the 1988–2013 period. In satellite images, all geoindicators pointed to morphological and hydrological variations between periods of PP above and below the mean, the northern coast has the least visible variations. The south coast has the lowest mean PP and the largest number of anomalous events, of which 67% were negative PP. The majority of events are negative PP (78%), they could be simultaneously connected to a positive SAM and a negative MEI, or only to a positive MEI. All positive PP events were concomitant to a positive MEI. The central and southern coasts show a decrease in the men PP. This trend may be related to global climate change, by the intensification of the positive SAM and of El Niño and La Niña events. The variations observed in geoindicators (washouts or lagoons) indicate that the reduction in the mean PP results in lower volume of sediments transported from the backshore to the surf zone and the shoreface, changing the sedimentary balance. The dry sands from the wind-transported dune fields could silt up lakes and lagoons of the study area, unbalancing the ecosystem.

Neste estudo foram analisadas possíveis tendências de aumento da precipitação em nove estações pluviométricas na sub-bacia 87, incluindo Porto Alegre, no Estado do Rio Grande do Sul, para 50 anos de dados. Eventos extremos são responsáveis por muitos problemas, principalmente em áreas urbanas, e a frequência e a magnitude destes eventos podem aumentar com as alterações climáticas. No intuito de avaliar o impacto de alterações climáticas, em Porto Alegre, utilizou-se o modelo Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG). O LARS-WG é um gerador estocástico capaz de simular cenários climáticos em escala local. Para cada série histórica das estações analisadas, na sub-bacia 87, foi aplicado o teste estatístico de Mann Kendall para identificar possíveis tendências nos dados anuais e trimestrais. Na estação de Porto Alegre também foi realizada pesquisa para identificar o aumento na frequência de ocorrência de alturas de precipitação em diferentes faixas e análise de tendência noshttp://www.bibliotecadigital.ufrgs.br/da.php?nrb=001053508&loc=2017&l=5219eb420c00bf62 dados sub-diários. A geração de séries sintéticas de precipitação para diferentes cenários teve como base os dados pluviométricos da série de Porto Alegre, que consistiu na utilização do período de 1974 a 2014 na geração da linha de base para calibração do LARS-WG. Após a geração de séries sintéticas de precipitação para um clima atual, foi selecionado o máximo diário anual e este foi desagregado em dados subdiários. Na sequência avaliou-se o impacto das alterações em três cenários do IPCC, A1B, A2 e B1. Em cada um dos arquivos de precipitação diária, geradas por projeção no LARS-WG, foi realizada a desagregação em precipitações sub-diárias Os resultados da aplicação do teste de Mann Kendall indicam tendência no aumento do total anual e no número de dias chuvosos (NDC). O trimestre que mais contribuiu para este aumento corresponde à primavera. Entretanto nas estações de Porto Alegre e Sapucaia do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre, São Lourenço no Litoral Sul e Renânia e Serra do Pinto numa região de relevo acidentado próximo ao Litoral Norte também se identificou tendência de aumento no verão e no outono. Em Porto Alegre não foi verificada tendência na precipitação diária máxima anual, permitindo a utilização do LARS-WG que assume que as séries de dados diários observados são estacionárias e gera séries sintéticas com características estatísticas semelhantes à série de dados observados. Uma análise comparativa dos resultados entre as IDFs projetadas com o LARS-WG e a IDF definida por Weschenfelder et al. (2015) indica aumento das precipitações intensas. No primeiro período de projeção no cenário A1B, os desvios ficaram na faixa de 8 a 16% para quatro dos modelos, no cenário A2 os desvios ficaram na faixa de 9 a 19% e no cenário B1 de 7 a 19% em cinco modelos. Para o segundo período de projeção apresentou uma grande variabilidade com desvios entre -3 e 40%. O caminho para reduzir as incertezas é o monitoramento continuado das variáveis meteorológicas, pois a modelagem do clima só pode ser aprimorada com a incorporação de dados reais aos modelos. / This study analyzes possible trends of precipitation increase in nine rainfall stations in subbasin 87, including Porto Alegre, in the State of Rio Grande do Sul, for 50 years of data. Extreme events are responsible for many problems, especially in urban areas, and the frequency and magnitude of these events may increase with climate change. In order to evaluate the impact of climate change in Porto Alegre, the Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG) model was used. The LARS-WG is a stochastic generator capable of simulating local scale climate scenarios. The Mann Kendall's statistical test was applied for each historical series of the analyzed stations in sub-basin 87 in order to identify possible trends in annual and trimestral data. At the Porto Alegre station, research was also conducted to identify the increase in the frequency of occurrence of precipitation heights in different bands and trend analysis in the sub-diary data. The generation of synthetic precipitation series for different scenarios was based on the pluviometric data of the Porto Alegre series, which consisted of the use of the period from 1974 to 2014 in the generation of the baseline for LARS-WG calibration After the generation of synthetic series of precipitation for a current climate, the maximum annual daily was selected and this was disaggregated in sub-diary data. The impact of the changes was then evaluated in three scenarios of the IPCC, A1B, A2 and B1. In each of the daily precipitation files generated by LARS-WG projection, disaggregation in sub-daily precipitation was conducted. The results of the Mann Kendall test indicate a trend in the annual total increase and in the number of rainy days (NDC). The trimester that contributed most to this increase is spring. However, in the Porto Alegre and Sapucaia do Sul stations, in the metropolitan area of Porto Alegre, São Lourenço in the South Coast and Renânia and Serra do Pinto, in an area of rugged relief near the North Coast, there was also a tendency to increase in summer and fall. In Porto Alegre, no trend was observed in the annual maximum daily precipitation, allowing the use of LARSWG, which assumes that the observed daily data series are stationary and generates synthetic series with similar statistical characteristics to the data series observed. A comparative analysis of the results between the IDFs projected with the LARS-WG and the IDF defined by Weschenfelder et al. (2015) indicates an increase in intense precipitation.

Atualmente existe grande demanda na elaboração de mais estudos que venham aprimorar os conhecimentos relacionados a secas, visto que os prejuízos causados por este tipo de desastre natural podem alcançar cifras bilionárias, além de gerar um grande impacto social. Metodologias de monitoramento de secas geram informações estratégicas para o planejamento de medidas mitigadoras, redução dos impactos gerados e ajudam a aprimorar a forma como se gere os recursos hídricos. Algumas regiões no mundo são atingidas frequentemente por este tipo de desastre e mesmo assim não dispõe de um sistema de monitoramento completo para as secas a exemplo do continente sul-americano. Apresenta-se neste trabalho avaliação de metodologias para análise de alguns dos principais índices de seca citados na literatura científica. O objetivo é avaliar o desempenho destes visando encontrar relações que possam vir a aprimorar o entendimento sobre esse tipo de evento e para geração de mapas de seca para região citada. Foram utilizados neste estudo apenas produtos de sensoriamento remoto, de reanálises de precipitação e modelos de superfície, abrangendo diversas variáveis do ciclo hidrológico terrestre, tais como: Precipitação (TRMM e MSWEP); Umidade do solo gerada pelo GLDAS; Condições da vegetação (NDVI GMMIS e MOD13C2); Variação do armazenamento de água (TWS GRACE). Calculou-se o Índice de Precipitação Padronizado (SPI), Anomalia da Umidade do Solo (SMA), Índice de Vegetação Padronizado (SVI) e Anomalia do Armazenamento Terrestre de Água (ATWS). Os resultados mostraram que estes índices conseguiram identificar a maioria dos eventos de seca registrados e que apresentam uma forte relação entre si e que esta é governada por variações no déficit de precipitação representado na forma do SPI. Concluiu-se que no geral as secas evoluem primeiramente apresentando uma redução da precipitação e que após 1 ou 2 meses passa a atingir a umidade do solo e a vegetação e por fim atinge o armazenamento de água 2 ou 3 meses após o início da seca. A metodologia aplicada para geração dos mapas de seca se mostrou bastante eficiente para o monitoramento deste tipo de evento, de forma que foi possível representar a maioria dos principais eventos de seca que ocorreram na América do Sul nos últimos anos. / There is a need tor increase the scientific studies related to drought since this type of natural disaster causes billionaires damages, besides generating social impacts. Drought monitoring methodologies generate strategic information for the planning of mitigation measures, reduction of the impacts generated, and can be used to improve water resource management. Some regions in the world like South America are often hit by this type of disaster and yet do not has a complete monitoring system for droughts. This study presents a methodological proposal for the analysis of some of the main drought indexes cited in the scientific literature. The goal is to evaluate the performance of these indexes in order to find relationships between them that may have improve the understanding about this type o disaster and generate drought maps for the cited region. It was used only remote sensing products and products of precipitation reanalysis and land surface model, such as: Precipitation (TRMM and MSWEP); Soil moisture generated by GLDAS; Vegetation conditions index (NDVI GMMIS and MOD13C2); Variations of water storage (TWS GRACE). Standardized Precipitation Index (SPI), Soil Moisture Anomaly (SMA), Standardized Vegetation Index (SVI) and Terrestrial Water Storage Anomaly (ATWS) were calculated for this study. The results showed that theses indices were able to identify most of the droughts events recorded and there is a strong relationship between them. In general this relationship is ruled by variations in the precipitation deficit represented by the SPI. It was concluded that for the most regions in South America the droughts first evolve presenting a reduction of the precipitation and after 1 or 2 moths it is noticed a change in soil moisture and vegetation condition and in the end after 2 or 3 moths it is noticed a reduction in the water storage. The methodology used to generate the drought maps proved to be very efficient for the monitoring of this type of disaster that it was possible to represent most of the main drought events that occurred in South America in recent years.

Orientadora: Profa. Dra. María Cleofé Valverde Brambila / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2016. / O objetivo deste estudo foi analisar a influência da precipitação sobre a quantidade produzida dos cultivos de milho, feijão e arroz no estado do Ceará, por agricultores familiares, em seis municípios: Aurora, Alto do Santo, Canindé, Limoeiro do Norte, Acopiara e Tauá. Para isso foram utilizados os dados do Censo Agropecuário (2006 ¿ IBGE): dados de quantidade produzida, área plantada, colhida para o período de 1990 a 2014, e séries históricas de precipitação para o período de 1974 a 2014. No tratamento dos dados da chuva elaborou-se a climatologia mensal, trimestral e anual, e se calculou um índice de seca (Standard Precipitation Index - SPI). Estas informações foram relacionadas com a quantidade produzida, área plantada e colhida dos cultivos. Finalmente se construíram calendários agrícolas para cada cultivo e município em estudo, que incluíram as informações mensais e decendiais. Os resultados mostraram que os municípios com 90% a 100 % de estabelecimentos familiares principalmente na área do Sertão Cearense detêm 40 % a 60 % de área agrícola total por município. Na análise da climatologia mensal dos municípios estudados, encontrou-se que os meses de maior total pluviométrico concentram-se entre fevereiro a abril devido à influência da Zona de Convergência Intertropical. Os municípios com máxima intensidade de chuva são Limoeiro do Norte, Aurora e Alto do Santo. A análise das tendências mostrou decréscimo das chuvas em todos os municípios para o período de 1974-2014. O índice de SPI destacou que os anos de seca associaram-se principalmente com eventos do El Niño, sendo estes mais intensos nos anos de 1990-1993 e 1997-1998, e houve uma relação direta com a diminuição da quantidade produzida de arroz no município de Aurora e Limoeiro do Norte, e do cultivo de milho em Acopiara. Os resultados dos calendários agrícolas de arroz, feijão e milho evidenciaram cada fase do cultivo para a melhor época do plantio em função do padrão mensal da chuva. Verificou-se que para cada localidade deve ser elaborado um calendário agrícola específico segundo o cultivo e o padrão mensal da chuva. Por esse motivo, foi sugerido que os municípios de Acopiara, Limoeiro do Norte e Tauá para os cultivos de feijão, arroz e milho respectivamente adiassem um mês a sua época de plantio. Este estudo pode auxiliar no aprimoramento das pesquisas sobre a chuva e sua influência na agricultura familiar no Ceará, servindo de base para uma melhor gestão de politicas públicas, de forma a otimizar a produtividade agrícola onde os ganhos sejam sentidos principalmente pelos agricultores familiares. / The objective of this study was to analyze the precipitation influence over the agricultural cultivation of corn, beans, and rice in the following six cities from the state of Ceará: Aurora, Alto do Santo, Canindé, Limoeiro do Norte, Acopiara, and Tauá. The information used was provided by the Farming Sense (IBGE-2006) and included: seeded and harvested area, and produced quantity from 1990 to 2014; historical precipitation series from 1974 to 2014. From the rain data manipulation it was elaborated the monthly, trimesterly, and annually climatology, where the SPI (Standard Precipitation Index) was calculated. This information was correlated with the seeded and harvested area, and produced quantity. Finally, agricultural calendars were created for each crop and city analyzed where rain information was available. The results showed that municipalities with 90% to 100% of domestic harvesting in the Sertão Cearense region detain 40% to 60% of the agricultural area. In the analysis of the monthly climatology of the scoped cities, the results also showed that from February to April the pluviometric indices were higher due to the influence of the Intertropical Convergency Zone. The cities with maximum rain density are: Limoeiro do Norte, Aurora, and Alto do Santo. The analysis of the rain density in the period of 1974 to 2014 exposed a decrease trend. The SPI showed that the drought periods were related with the El Niño, where it was more intense in the periods of 1990-1993 and 1997-1998, where a direct correlation was traced with the rice production in Aurora and Limoeiro do Norte, and corn production in Acopiara. The results of the agricultural calendars for rice, beans, and corn exposed the best match between the period of the year and each phase of the crops, based on the monthly rain standard. It was also verified that a specific agricultural calendar should be created for each locality, based on the crops phase and the local rain monthly standard. Due to this reason, it was suggested that the cities of Acopiara, Limoeiro do Norte e Tauá delay one month their seeding activity for beans, rice, and corn. This study can help in the improvement of the researches about the rain and its influence in the domestic harvesting in Ceará, serving as a base for a better management of the public politics aiming to optimize the agricultural production where gains can be granted especially to the domestic farmers.

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-06-30T15:04:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Ariany das Gracas Teixeira.pdf: 931202 bytes, checksum: 9c4f10836190f845a454ac9873614ba5 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-07-11T18:48:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Ariany das Gracas Teixeira.pdf: 931202 bytes, checksum: 9c4f10836190f845a454ac9873614ba5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T18:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Ariany das Gracas Teixeira.pdf: 931202 bytes, checksum: 9c4f10836190f845a454ac9873614ba5 (MD5) / CAPES / O estado do Espírito Santo se destaca por ser o terceiro maior produtor de Coffea arabica L., sendo seu cultivo predominantemente realizado em grande parte por agricultores familiares. Em algumas situações a baixa produtividade está relacionada ao déficit hídrico. Diversos estudos têm demonstrado a importância da irrigação para o incremento da produtividade, bem como para a melhoria da qualidade do café. Objetivou-se com esse estudo, avaliar o comportamento de quatro cultivares de cafeeiro arábica sob os sistemas de irrigação por aspersão e microjet. Foram conduzidos no Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER) dois experimentos para cada uma das quatro cultivares, um no sistema de irrigação convencional e o outro sistema de irrigação localizada microjet, em esquema de parcelas subdivididas 2 x 4, sendo as parcelas representadas pela irrigação em dois níveis (irrigado e não irrigado) e as subparcelas, pelas cultivares Catuaí Amarelo IAC 86, Rubi MG 1192, Paraíso MG 419-1 e Obatã IAC 1669 20, em um delineamento em blocos casualizados com quatro repetições, sendo cinco plantas por parcela. De acordo com os resultados obtidos, o cafeeiro apresentou produtividade acentuada para os sistemas de cultivo. Os resultados foram comparados em nível de 5% de probabilidade, pelo teste “t” de Student para as variáveis vegetativas, produtivas e parâmetros de qualidade. Para as características vegetativas como altura da planta, número de ramos produtivos e número de rosetas por ramos não foram verificadas diferenças significativas para os sistemas de irrigação (localizada microjet e aspersão). Dessa forma, os resultados podem ter sido influenciados pelos altos índices pluviométricos ocorridos na região, induzindo semelhança entre os cultivos nos sistemas. / The Espírito Santo state stands out for being the third largest producer of Coffea arabica L., and its cultivation predominantly done largely by farmers. In some situations the low productivity is related to water deficit. Several studies have demonstrated the importance of irrigation to increase productivity and to improve the quality of coffee. Several studies have been demonstrating the importance of irrigation to increase productivity and to improve the quality of coffee. The objective with this study was to evaluate the behavior of four cultivars of Arabica coffee systems under sprinkler and microjet irrigation. Were conducted at Instituto Capixaba de Pesquisa Assistência Técnica e Extensão Rural Two experiments for each of the four cultivars, one of the conventional irrigation system and another microjet irrigation system located in split plot layout 2 x 4, being in the plots in two irrigation levels (irrigated and non-irrigated) and cultivars (Catuaí Amarelo IAC 86,Rubi MG 1192, Paraíso MG 419-1 and Obatã IAC 1669 20) as subplot a randomized block design with four replications, five plants per plot. According to the results, the coffee showed an increased productivity for cropping systems, though not differing from the non-irrigated and irrigated system. The results were compared to the 5% level of probability, the "t" of student for the vegetative, productive and quality parameters variables. For vegetative traits as plant height, number of branches and number of rosettes by branches no significant differences for the irrigation system were verified microjet located, but also to the sprinkler irrigation system. Thus allow the results justify due to heavy rainfall in the area similarity between systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-22T03:03:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336547.pdf: 37233203 bytes, checksum: 7574f791c3f736074692d7a39fa5da21 (MD5) Previous issue date: 2015 / Desastres relacionados à inundação são recorrentes na bacia do Ribeirão Forquilhas, situada em São José/SC, desde o início da sua ocupação urbana na década de 1970. Essa bacia constitui um setor urbano afetado por inundações ocasionadas tanto pelos condicionantes naturais e da ampla área de planície, quanto pelos impactos ambientais negativos causados pela expansão urbana e pela exposição de seus habitantes. Assim, pretende-se responder de que maneira a evolução urbana contribui para a ocorrência de inundações. Esta pesquisa busca relacionar os eventos ocorridos entre os anos de 1975 e 2011 com a evolução urbana e o regime pluviométrico da bacia. Realizou-se um levantamento histórico de registros de inundações no município, bem como um levantamento em campo a fim de identificar cotas dessas inundações. Foram levantadas as medidas preventivas adotadas para a mitigação dos impactos dos eventos. Analisou-se o regime de precipitações que deflagraram os processos de inundação registrados. Para avaliar a evolução urbana da área de estudo foram elaborados mapas de uso e ocupação da terra dos anos de 1978, 1995, 2001 e 2011. Os registros pesquisados resultaram em um inventário com 44 ocorrências, as quais compreendem o período de 36 anos (1975-2011). Neste intervalo verificou-se cerca 700 mil pessoas atingidas direta e indiretamente por eventos severos. Os maiores totais de afetados estão representados por episódios recentes, entre 2008 e 2011. Há, portanto, um incremento progressivo no total de danos humanos registrados na última década, período de elevado crescimento urbano na área de estudo. Ao considerar a recorrência das áreas inundadas em diferentes episódios foi possível estimar uma área sujeita à inundação aproximada na bacia, com extensão de 5,34 km², assim como identificar áreas frequentemente atingidas. A expansão urbana da bacia foi responsável por um forte processo de transformação ambiental, provocando sérios problemas socioambientais, levando ao agravamento dos danos oriundos das inundações. Embora grande parte do setor urbano não esteja urbanizada, devido ao uso de pastagens, não há instrumentos políticos que garantam uma ocupação futura de maneira adequada e preventiva, considerando o histórico de cheias da bacia.<br> / Abstract : Flood-related disasters occur frequently in Ribeirão Forquilhas basin, located in São José / SC, since the beginning of its urban occupation in the 1970s. This drainage basin is an urban sector affected by floods caused both by natural conditions and wide area plain, and by the negative environmental impacts caused by urban expansion and exposure of its inhabitants. Thus, we intend to answer how urban development contributes to the occurrence of floods. This research aims to connect the events that occurred between the years of 1975 and 2011 with the urban evolution and the rainfall in the basin. Historical data on recorded floods in the municipality of São José / SC was collected, and a field survey was conducted in order to help identify the flood levels. Preventive actions adopted to mitigate the impacts of the events were raised. Records on the rainfall levels that preceded the recorded flooding processes were analyzed. In order to evaluate the urban evolution of the studied area, land use maps of 1978, 1995, 2001 and 2011 were elaborated. The collected records resulted in an inventory with 44 occurrences, which cover the period of 36 years (1975-2011). In the meantime there was about 700 000 people directly and indirectly affected by severe events. The largest affected in total are represented by recent episodes between 2008 and 2011. Therefore, there is a progressive increase in human damage recorded in the last decade, which represents a period of great urban growth in the studied area. By considering the recurrence of flooded areas in different episodes it was possible to estimate an approximate area subject to flood in the basin, which has 5.34 square kilometers, and identify frequently affected areas. Urban expansion in the basin accounted for a strong environmental transformation process, causing serious social and environmental problems and leading to worsening of the damage arising from the floods. While much of the urban sector is not urbanized due to the use of grassland, there are no policy instruments to ensure an adequate and preventive future occupation that considers the history of the basin floods.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313491.pdf: 2753108 bytes, checksum: ec9b4a8b1ab7624ea470a226ccfc942c (MD5) / A Bacia do Rio do Peixe se situa na Mesorregião Oeste de Santa Catarina uma das mais afetas por inundação e estiagens. Embora a região Sul do Brasil tenha uma precipitação bem distribuída durante o ano, percebe-se que ocorrem períodos de maior e menor acúmulo de precipitação na bacia Rio do Peixe. Desta forma, o objetivo dessa pesquisa é analisar a variabilidade temporal e espacial da precipitação pluviométrica na bacia hidrográfica mencionada, no período de 1947 a 2009, a fim de identificar períodos menos e mais chuvosos, assim como os fenômenos naturais que favorecem essa variabilidade. Para este estudo foram utilizadas técnicas estatísticas descritivas (como distribuição de frequência por quantis) e analise de variância (ANOVA). Os resultados mostraram que espacialmente não há diferença estatística da precipitação entre os municípios. Já temporalmente foi encontrada variabilidade na precipitação mensal, sazonal, anual e interdecadal. A estação do ano mais chuvosa na bacia é a primavera com média de 475 mm, e a estação menos chuvosa é o inverno com 347 mm. A precipitação média anual foi de 1624 mm e os anos muito pouco chuvosos registraram uma precipitação abaixo de 1324 mm e os muito chuvosos registraram precipitação acima de 1936 mm. A variabilidade anual e sazonal teve relação maior com as fases da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP). Os fenômenos de El Niño e La Niña influenciaram de forma significativa na ocorrência de anos poucos chuvosos e chuvosos, já nos extremos, anuais, muito pouco chuvosos e muito chuvosos, houve menor relação. A primavera é a estação mais influenciada pelas condições de tempo que os fenômenos El Niño e La Niña proporcionam. A análise da circulação da atmosfera também é importante para entender os extremos mensais e a ocorrência de inundações e estiagens na bacia hidrográfica. Sistemas convectivos atuaram muitas vezes em conjunto e favoreceram meses muito chuvosos e inundações. Foi comum a ocorrência de frentes, cavados, vórtices ciclônicos, complexos convectivos de mesoescala, correntes de jatos em baixos e altos níveis e aglomerados convectivos. Já os meses muito pouco chuvosos e as estiagens foram resultado do rápido deslocamento de sistemas convectivos e bloqueios atmosféricos.<br> / Abstract : The Basin of Rio do Peixe Greater Region is located in western Santa Catarina one of the most affected by flooding and droughts although the southern region of Brazil has a well distributed rainfall during the year, It is realized that there are periods of greater and lesser accumulation of precipitation in the basin of Rio do Peixe. Thus, the objective of this research is to analyze the temporal and spatial variability of rainfall in the catchment area mentioned, through the period from 1947 to 2009, identifying more and less rainy periods, as well as natural phenomena that favor this variability. It was used as instruments such as the techniques quantile statistics and analysis of variance (ANOVA). The results showed that there is spatially statistical difference in precipitation between the municipalities. Already temporal variability was found in precipitation, seasonal, annual and interdecadal. The rainiest season is spring in the basin with an average of 475 mm, and the least rainy season is the winter of 347 mm. The average annual rainfall was 1624 mm, and the years very little rainfall recorded a rainfall below 1324 mm and very rainy recorded rainfall above 1936 mm. The annual and seasonal variability was higher compared with the phases of the Pacific Decadal Oscillation (ODP). The phenomena of El Niño and La Niña influence significantly the occurrence of rainy, rainy few years, since the extremes, annual, little rainy and wet, showed smaller. The spring season is more influenced by weather conditions that El Niño and La Niña provide. The analysis of the circulation of the atmosphere is also important to understand the extreme monthly and the occurrence of floods and droughts in the basin. Convective systems often worked together and promoted very rainy months and floods. It was a common ccurrence of fronts, troughs, cyclonic vortices, mesoscale convective complexes, jet streams at low and high levels and convective clusters. Already the little rainy months and droughts were the result of the rapid displacement of convective systems and air locks.

The water s reflectance related to pluviometric rate allows a characterization of natural and severe changes on the water s metabolism. Accordingly, the purpose of this research is to establish a relation between pluviometric rates and the changes on the water s reflectance values in Passo Real reservoir, localized on the north of Rio Grande do Sul. As methodology 11 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) images from NASA s Image Catalog were used to compose one hydrological year. The rainfall data are originating from the Civilian Defense Department of the state of Rio Grande do Sul, adding up to 31 stations of pluviometric gatherings to the research. The water s transparency data (Total of Solids in Suspension) (TSS) were acquired from 31 sample points during 8 field works. The analysis has considered the accumulation of rainfall in the period of 5, 10, 15, 20, 25, and 30 days before the satellite s passage. Red band (648nm) reflectance data were used in 3 compartments of the reservoir which represent the main spots of gathering: Ingaí river, Jacuí-Mirim river and Jacuí river. The limnological data, rainfall and water s reflectance were added to verify their relations. It has been verified that the year of 2009 presented distinct periods as the dry rain regimen from January to July and rainy from August to December. The reflectance rates were from 0,28 to 2,05% in the dry period while from 0,44 to 3,27% in the rainy period. The medium transparency values from the Secchi Disc (SD) were 1,2 m. However in the dry period, the transparency was 1,7m and in the rainy period 0,7 m. The TSS s minimum value was 0,5 mg/L and maximum of 31 mg/L in the dry period and from 1 to 33 mg/L in the rainy period. The lower TSS s concentrations were gathered in the month of April 1mg/L when the lower rainfall rates were registered. Nonetheless, the highest concentration was registered in October (33 mg/L) when the highest rainfall rates were registered in the water basin (224mm). It has been verified meaningful relations to the water s reflectance and to the rain preceding the sensor s passage to the rain s accumulated value during 20 preceding days to the satellite s passage was what presented the correlation of 0,88 to the reflectance of the sector of Jacuí river and 0,83 to the sector of Jacuí-Mirim river. The aquatic compartment defined by Ingaí river had the best correlation (0,78) when the accumulated of rain was of a period of 25 days. Therefore, the MODIS images register the rains in a period of 20 days before the satellite s passage. Specifically in the compartment of Ingaí river, this effect occurs in a period of 25 days. / A reflectância da água relacionada aos índices pluviométricos permite a caracterização das alterações naturais e severas no metabolismo da água. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo estabelecer a relação entre o índice pluviométrico e as alterações nos valores de reflectância da água no reservatório da UHE Passo Real- RS, localizado no norte do Rio Grande do Sul. Quanto a metodologia foram utilizadas 11 imagens MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) (MOD09), provenientes do Catálogo de imagens da NASA, a fim de compor um ano hidrológico. Os dados de precipitação são provenientes da Defesa Civil do estado do Rio Grande do Sul, totalizando para o estudo o levantamento de 31 estações de coleta pluviométrica. Os dados de transparência da água e Total de Sólidos em Suspensão (TSS) foram obtidos a partir de 31 pontos amostrais realizados em 8 trabalhos de campo. A análise levou em conta o acúmulo de precipitação no período de 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias anterior à passagem do satélite. Foram utilizados os dados de reflectância da banda do vermelho (648 nm) para ralacionar com a chuva, em 3 compartimentos do reservatório, que representaram as principais áreas de captação: rio Ingaí, rio Jacuí-Mirim e rio Jacuí. Os dados limnológicos, precipitação e reflectância da água foram integrados para verificar suas relações. Verificou-se que o ano de 2009 apresentou períodos distintos quanto ao regime de chuvas, de Janeiro a Julho seco e de Agosto a Dezembro chuvoso. A reflectância apresentou a taxa de 0,28 a 2,05% no período seco enquanto no período chuvoso foi de 0,44 a 3,27%. Os valores médios de transparência do Disco de Secchi (DS) foi de 1,2 m. Entretanto no período seco a transparência foi de 1,7 m e no período chuvoso de 0,7 m. O valor mínimo de TSS foi de 0,5 mg/L e máximo de 31 mg/L no período seco e de 1 a 33 mg/L no período chuvoso. As menores concentrações de TSS foram encontradas no mês de Abril 1 mg/L quando foram registrados os menores índices de precipitação (<50m). No entanto, a maior concentração ocorreu em Outubro de 33 mg/L quando ocorrem as maiores concentrações pluviométricas na bacia de captação (224 mm). Verificou-se correlações significativas entre a reflectância da água com a chuva antecedente a passagem do sensor, sendo que o valor acumulado de chuva em 20 dias anteriores a imagem de satélite foi o que apresentou correlação de 0,88 com a reflectância para o setor do rio Jacuí e 0,83 no setor do rio Jacuí-Mirim. O compartimento aquático definido pelo rio Ingaí a melhor correlação (0,83) ocorreu com o acumulado de chuva no período de 25 dias. Portanto, as imagens MODIS registram as chuvas ocorridas em um período de 20 dias antes da passagem do satélite. Especificamente no compartimento do rio Ingaí este efeito ocorre para um período de 25 dias.