Devido às características geopolíticas do Brasil, a obtenção de estimativas agrícolas confiáveis é de fundamental importância para o país proporcionando a manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda na cadeia produtiva de alimentos. Os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul são dois grandes produtores de soja no Brasil, ocupando a primeira e a terceira posição respectivamente, e apresentam características climáticas e ecoregionais bem diferenciadas. Tipicamente, dados de imagens dos satélites Terra do programa EOS-MODIS (Earth Observing System- Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), e dos satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) têm sido utilizadas em aplicações do monitoramento do ciclo de desenvolvimento das culturas e estimativa da produção agrícola. Em busca da estruturação de modelos de caráter prognóstico, inteiramente baseados em dados de sensoriamento remoto, este estudo visa explorar a combinação entre o EVI (Enhanced Vegetation Index - ou Índice de vegetação realçado), produto MOD13Q1-V005 e a LST (Land Surface Temperature – ou Temperatura da Superfície Terrestre), produto MYD11A2-V005 na estimativa da produtividade da soja. Nesse sentido, o objetivo nesta Tese foi aprofundar o conhecimento sobre os efeitos conjugados do estresse hídrico e da ocorrência de temperaturas elevadas no dossel da vegetação como contribuição ao avanço dos modelos espectrais de estimativa da produção. A abordagem inicial foi desenvolver um modelo espectral acoplado CM (Coupled Model) a partir do MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm – ou Algoritmo de Detecção de Área Agrícola por MODIS) e do MPDM (MODIS Productivity Detection Model – ou Modelo de Detecção de Produtividade da Soja por MODIS), que utilizam apenas dados EVI como variáveis de entrada. Os resultados do modelo acoplado de estimativa da produção foram comparados com dados provenientes do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e de precipitação ocorrida proveniente do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), entre 2001 e 2011 para os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul. Os dois Estados apresentaram tendências semelhantes com aderência aos dados oficiais em nível estadual e municipal. Para o Mato Grosso o modelo acoplado CM, obteve estimativas de R2=0,96 e RMSD=47.878 toneladas em nível municipal. Testes de validação adicionais foram realizados na safra 2006, utilizando dados de campo, em que se obteve R2=0,88 e RMSD=104 toneladas. Para o Rio Grande do Sul foi obtido R2=0,91 e RMSD=10.841 toneladas em nível municipal. Na análise da relação entre LST sobre o dossel da vegetação agrícola e produtividade, Mato Grosso e Rio Grande do Sul apresentaram respostas divergentes. O Mato Grosso apresentou uma relação matemática direta entre LST-dossel e produtividade, com R2=0,60 e RMSD=6,2%. No Rio Grande do Sul foi observado uma relação matemática inversa, com R2=0,73 e RMSD=17,8%. Os resultados mostram que a quantidade da precipitação acumulada, no período da safra de verão, desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio da demanda evaporativa quando ocorrem temperaturas elevadas sobre o dossel da vegetação. / Reliable agricultural estimates are important for most countries, and crucial for Brazil, due to its geopolitical characteristics derived from a vast territory. Good estimates ensure a balance between offer and needs inside the food chain production. The States of Mato Grosso and Rio Grande do Sul are large soybean producers, ranking first and third respectively in Brazil, and present quite different climatic and ecological characteristics. As an alternative to conventional estimation methods, soybean crops have been monitored and grain production estimated using Remote Sensing data with sources as EOS-MODIS (Earth Observing System-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) from Terra satellite and also from the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites. This work aimed to the development of forecasting models completely based in Remote Sensing data, by integrating information on EVI (Enhanced Vegetation Index), product MOD13Q1-V005, and LST (Land Surface Temperature), produto MYD11A2-V005, to estimates of soybean yield. More precisely, the objective of this work was to advance the knowledge on the superposed effects of water stress and high temperatures on the vegetation canopy, as a contribution to the development of spectral models for production estimates. The starting approach was to develop a coupled spectral model (CM - Coupled Model), from the MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm) and from the MPDM (MODIS Productivity Detection Model), which use only EVI data as input variables. The production estimates, as results of this Coupled Model, were compared with similar data from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and matched with records on precipitation from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) between 2001 and 2011 for Mato Grosso and Rio Grande do Sul States. For both States the application of the coupled model produced results close to the official data at state and county levels. For Mato Grosso, correlations of CM with official data were R2=0.96 and RMSD=47,878 metric tons at county level. Additional validation tests were performed for the 2006 crop, using field data, producing R2=0.88 and RMSD=104 metric tons. For Rio Grande do Sul results were R2=0.91 and RMSD=10,841 metric tons at municipality level. In the analysis on the relationship between canopy LST and yield, Mato Grosso and Rio Grande do Sul presented opposite results. Mato Grosso showed a direct mathematical correlation between canopy LST and yield, with R2=0.60 and RMSD=6.2%. For Rio Grande do Sul an inverse mathematical expression was derived, with R2=0.73 and RMSD=17.8%. These results show that the accumulated precipitation during the summer crops is crucial to maintain a balance of the evaporative demand when the vegetation canopy is exposed to high temperatures.

Na região da campanha gaúcha, no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, existem áreas que demonstram fragilidade em relação às características litológicas, pedológicas e da cobertura vegetal, principalmente, quando relacionadas às dinâmicas do clima. Os areais da região têm despertado especial atenção nas últimas décadas, devido a questões históricas, socioeconômicas e ambientais. O processo de arenização está relacionado à dinâmica de fenômenos naturais como as precipitações intensas e período de estiagens, estes associadas à dinâmica dos ventos. Contudo, frente aos estudos de simulação climática que projetam os possíveis cenários climáticos futuros, quais seriam as possíveis dinâmicas processuais na região dos areais? O presente trabalho tem por objetivo geral desenvolver um estudo observacional sobre a dinâmica das precipitações para a região no decorrer do século XX, buscando encontrar possíveis evidências de modificação na sua dinâmica em relação ao processo de arenização. O trabalho, também, analisou os dados de precipitação a partir do modelo downscaling Eta/CPTEC 40 km acoplado ao Modelo Climático Global HadCM3 para o cenário SRES A1B. Foram utilizados dados pluviométricos diários dos postos de Alegrete (RS) disponíveis pela Agência Nacional de Águas, os quais foram tratados estatisticamente (preenchimento de falhas, consistência dos dados, análise dos totais anuais, totais trimestrais, totais mensais, dias com chuvas ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, índice simples de intensidade diária – SDII, número de dias com chuvas ≤ 1 mm, comprimento máximo do período seco – CDD e o comprimento máximo do período seco mensal – CDDmês), em relação a sua dinâmica no decorrer da série (variabilidade, tendências e ocorrência de eventos extremos) através da aplicação do Teste de Mann-Kendall de significância estatística. Após a aplicação deste teste, os resultados demonstraram que a maior parte da série não apresentou tendência significativa à modificação, sendo encontradas variações normais durante o período analisado. Em relação aos fenômenos climáticos de baixa frequência como o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), foram verificadas suas correspondências utilizando o Índice de Anomalia de Chuva. Após sua aplicação, os resultados demonstraram que ambos os fenômenos (ENOS e ODP) modulam as precipitações anuais na região. Verificou-se, também, que as mudanças consideradas significativas pelo Teste de Mann-Kendall no século XX, sobretudo quanto à ocorrência de eventos extremos de precipitação, apresentaram forte relação com os processos de arenização associados à dinâmica hídrica. O aumento da frequência desses eventos no decorrer do século XX pode ter contribuído para a intensificação de parte dos processos de arenização na região. Já os resultados da modelagem climática apontaram para um aumento das precipitações nas estações da primavera, verão e outono, com incrementos pluviométricos nos meses de novembro, janeiro e março, que podem vir a influenciar nos processos arenização associados às precipitações torrenciais. / In the southwestern state of Rio Grande do Sul, in the Campos/grassland there are areas showing fragility related to soil, vegetation and climatic characteristics. The sands of the region in recent decades have attracted special attention due to historical issues, socio economic and environmental factors. The process of sandization is related to the dynamics of natural phenomena such as intense rainfall and drought period, which are associated to winds dynamic. However, compared to studies of climate simulation to design the possible future climate scenarios, which would be possible in the area dynamics of sands? The aim of this study is to develop observational analysis on the dynamics of rainfall for the region during the twentieth century, trying to find possible evidence of change in its dynamics in relation to the process of sandization. The study analyzed rainfall data from climate simulation of the precipitation from the downscaling model Eta / CPTEC 40 km coupled to the Global Climate Model output of HadCM3 for the SRES A1B scenario. Daily rainfall data of stations Alegrete (RS) available through the Agência Nacional de Águas were used, which were statistically (gap filling, data consistency, analysis of annual totals, quarterly totals, monthly totals, days with rainfall ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, simple daily intensity index - SDII, number of days with rains ≤ 1 mm, maximum length of the dry period - CDD and the maximum length of the dry period monthly – CDDmonthly), analyzed in terms of their dynamic throughout the series (variability, trends and extreme events) by applying the Mann-Kendall. The results showed that most of the series showed no significant tendency to changes, with normal variations encountered during the period. The low frequency climatic phenomena such as El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) were evaluated for their correspondences using the rainfall anomaly index (RAI). The results showed that both phenomena (ENSO and PDO) modulate annual rainfall in the region. It is also significant that the changes assessed by the Mann-Kendall in the twentieth century, on the occurrence of extreme precipitation events, showed a great relationship with the processes associated with sandization water dynamics. The increased frequency of these events during the twentieth century may have contributed to the intensification of the processes of sandization in the region. The results of climate modeling indicated increased rainfall in the seasons of spring, summer and fall, with increases rainfall in the months of November, January and March what may influence the sandization processes associated with torrential rainfall.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The disorderly growth of cities has caused a continuous process of environmental degradation in urban centers, providing a setting for risks caused by climatic factors. It is in this context that, from the 70s, the city of Aracaju has grown considerably. The process of occupation of environmentally fragile areas, for socially vulnerable populations is critical to the formation of areas of risk, exposed to more intense rainfall events. This research aims to analyze the extreme rainfall events in the areas of risk to flooding from the urban development of the city of Aracaju / SE. To achieve the proposed objectives was made using different procedures, emphasizing the theoretical review, covering theory and urban climate, cartographic survey and field work to show and record the areas at risk of flooding. The methodology allowed the crossing of social and environmental variables to identify the level of risk to flooding. The results achieved in this research led to the acceptance of the rain is the main cause of the risk of formation to flooding in Aracaju / SE, but that comes from overlapping with the pace of urbanization in the city. In addition, the study also demonstrated that an adequate sanitation service, if the urban drainage service contributes directly to improving the health of the population. The risk to flooding can be analyzed and verified in comparison of existing typological patterns in Aracaju in 2004, compared to the current typological standards in 2014. The city is another and their relationships as well. Thus, the extreme rainfall events that occur in the city of Aracaju occur in the autumn and winter period, between the months of March to July, and cause the exposure condition of the risk to the resident, varies according to their socioeconomic standard population / O crescimento desordenado das cidades tem causado um contínuo processo de degradação ambiental nos centros urbanos, propiciando um cenário para riscos causados pelos fatores climáticos. É nesse contexto que, a partir da década de 70, a cidade de Aracaju cresceu consideravelmente. O processo de ocupação de áreas ambientalmente frágeis, por populações socialmente vulneráveis, é decisivo para a formação de espaços de riscos, mais expostos a eventos pluviais intensos. Esta pesquisa tem como objetivo analisar os eventos pluviais extremos nas áreas de risco à inundações a partir do desenvolvimento urbano da cidade de Aracaju/SE. Para o alcance dos objetivos propostos fez-se uso de procedimentos distintos, priorizando a revisão teórica, levantamento cartográfico e trabalho em campo para evidenciar e registrar as áreas de risco de inundações. A metodologia utilizada permitiu o cruzamento das variáveis socioambientais para identificação do nível de risco a inundações. Os resultados alcançados nesta pesquisa conduziram para a aceitação de que a chuva é a principal causa da formação de risco a inundações em Aracaju/SE, mas que advém das imbricações com os ritmos da urbanização na cidade. Além disso, o estudo demonstrou ainda que um serviço de saneamento adequado, no caso o serviço de drenagem urbana contribui diretamente para a melhoria da qualidade de vida da população. O risco a inundações pode ser analisado e constatado em comparativos dos padrões tipológicos preexistentes em Aracaju em 2004, frente aos atuais padrões tipológicos em 2014. A cidade é outra e suas relações também. Assim, os eventos pluviais extremos que registrados na cidade de Aracaju estão concentradas no período de outono e inverno, entre os meses de março a julho, e ocasionam a condição de exposição a riscos para a população residente, variável conforme seu padrão socioeconômico. Conclui-se, portanto, que para que as políticas públicas sejam eficazes, é fundamental que as autoridades públicas considerem as peculiaridades e particularidades naturais da cidade de Aracaju, remanejando as pessoas das áreas propensas às inundações, além de garantir investimentos na educação ambiental, visando diminuir a quantidade de despejo de lixo nos rios e buscar soluções de engenharia mais adequadas.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-08-13T18:34:19Z No. of bitstreams: 1 Tese versão final impressa.pdf: 3412882 bytes, checksum: dec9624f6912de6df9fc6499743eda18 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-08-16T19:15:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese versão final impressa.pdf: 3412882 bytes, checksum: dec9624f6912de6df9fc6499743eda18 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:15:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese versão final impressa.pdf: 3412882 bytes, checksum: dec9624f6912de6df9fc6499743eda18 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Na região sul do estado do Amazonas, o arroz de terras altas normalmente é produzido no período chuvoso, com produtividade média inferior à de outros estados, a exemplo do Rio Grande do Sul. Nesse período, o elevado índice de precipitação pluviométrica na região provoca a subida do lençol freático, o que tende a favorecer o cultivo de arroz irrigado com irrigação suplementar e aumento da produtividade. No entanto, os solos apresentam elevada acidez potencial e quando submetidos ao alagamento, não apresentam um aumento adequado do pH. Nesse sentido, os objetivos do trabalho foram avaliar atributos do solo e do arroz em função da calagem e do manejo de água; atributos agronômicos em função do manejo de água e cultivares de arroz irrigado no período chuvoso e seco. Para isso foi conduzido um experimento com arroz irrigado em casa de vegetação e dois experimentos à campo. Os resultados do experimento com calagem e manejo de água em casa de vegetação revelaram que, a calagem é necessária e promove o maior estado de redução e um aumento mais acentuado do pH da solução do solo em relação ao manejo alagado e saturado sem calagem. Os resultados do experimento à campo no período chuvoso mostraram que, com níveis adequados de nutrientes no solo e no tecido das plantas de arroz, as produtividades foram semelhantes entre os manejos aeróbio, saturado e alagado em condições de elevada precipitação pluvial. Os manejos de água proporcionaram teores de nutrientes variáveis no tecido, porém todos em níveis adequados ou superior. O manejo alagado proporcionou de forma mais pronunciada que o manejo saturado, a diminuição da severidade de brusone e mancha parda na folha do arroz. Os manejos saturado e aeróbio proporcionaram uma economia aproximada de 75 e 100% respectivamente, de água aplicada em relação ao manejo alagado. Os resultados do experimento à campo no período seco mostraram que, o manejo alagado promoveu a maior produtividade de grãos em relação aos manejos saturado e capacidade de campo. Conclui-se que, a calagem é indispensável nos solos dos campos naturais no cultivo de arroz por alagamento. No período chuvoso, os manejos aeróbio, saturado e alagado proporcionam produtividades semelhantes em condições de elevada precipitação pluvial e elevação natural do lençol freático. Os manejos saturado e aeróbio propiciam o menor volume total de água consumida no cultivo do arroz e maior eficiência do uso da água. No período seco, o manejo alagado promove maior produtividade de grãos em relação aos manejos saturado e capacidade de campo. Os valores do consumo de água nos manejos alagado e saturado são extremamente elevados no período seco, devido às perdas de água por fluxo lateral e por percolação em profundidade. O manejo de água capacidade de campo propicia o menor consumo de água e maior eficiência do uso da água no período seco. / In the southern region of the state of Amazonas, upland rice is normally produced in the rainy season, with average productivity lower than that of other states, such as Rio Grande do Sul. During this period, the high rainfall index in the region causes the water table to rise, which tends to favor irrigated rice cultivation with additional irrigation and increased productivity. However, the soils present high potential acidity and when submitted to flooding, do not present an adequate increase of pH. In this sense, the objectives of the work were to evaluate attributes of soil and rice as a function of liming and water management; agronomic attributes as a function of water management and irrigated rice cultivars in the rainy and dry season. For this, an experiment was conducted with irrigated rice in a greenhouse and two field trials. The results of the experiment with liming and greenhouse water management revealed that liming is necessary and promotes a higher state of reduction and a more pronounced increase in pH of the soil solution in relation to flooded and saturated management without liming. The results of the field experiment in the rainy season showed that, with adequate levels of nutrients in soil and rice plant tissue, yields were similar between aerobic, saturated and flooded managements under conditions of high rainfall. Water management provided variable nutrient contents in the tissue, but all at appropriate levels or higher. The flooded management provided in a more pronounced way than the saturated handling, the reduction of the severity of blast and brown spot in the rice leaf. The saturated and aerobic managements provided an approximate saving of 75 and 100%, respectively, of applied water in relation to the flooded management. The results of the field experiment in the dry period showed that, the flooded management promoted the highest grain yield in relation to the saturated managements and field capacity. It is concluded that liming is indispensable in soils of natural fields in rice cultivation by flooding. In the rainy season, aerobic, saturated and flooded managements provide similar productivity in conditions of high rainfall and natural elevation of the water table. Saturated and aerobic management provide the lowest total volume of water consumed in rice cultivation and greater water use efficiency. In the dry season, flooded management promotes higher grain yield in relation to saturated management and field capacity. The values of water consumption in flooded and saturated water management are extremely high in the dry period, due to losses of water by lateral flow and percolation in depth. The management of water field capacity provides the lowest water consumption and greater efficiency of water use in the dry period.

Orientador: Lucí Hidalgo Nunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:45:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castellano_MarinaSoria_M.pdf: 4550077 bytes, checksum: f0be7cc7ab35dc3a5dd1ff60bfd85e2e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Totalizando um terço de todos os desastres naturais mundiais (SMITH, 2004), as inundações são eventos naturais, podendo ter suas consequências agravadas por ações antrópicas, como a urbanização, falta de planejamento urbano e ocupações de áreas de risco. Essa é a realidade de grande parte dos centros urbanos do Brasil, onde se inclui a cidade de Campinas (SP). A pesquisa teve como objetivo analisar, para esse município, os impactos relacionados às chuvas extremas entre 1958 e 2007, avaliando o padrão sócioespacial nas suas distribuições. Foram utilizados quatro postos pluviométricos para o levantamento dos episódios extremos, identificados de acordo com a técnica dos quantis. A partir da delimitação desses dias, os impactos associados às chuvas foram levantados nos jornais Correio Popular, Diário do Povo (jornais locais), O Estado de São Paulo, Folha de São Paulo e na Defesa Civil do município. As informações foram analisadas de acordo com 5 décadas e percebeu-se um aumento considerável na quantidade de impactos registrados: foram 129 na primeira década e 3837 na última. A análise dos dados também permitiu perceber que os bairros de baixa e média renda são maioria em grande parte dos registros. Dos 34 tipos de impactos registrados, 16 ocorreram com mais frequência em áreas de baixa renda (destacando-se os casos de alagamento e risco de desabamento de imóveis, desabrigados e mortos), 15 em áreas de renda média (destacando-se alagamento de vias e desabamento total ou parcial de imóveis) e 2 em áreas de alta renda (atraso em obras e danos em imóveis). Assim, percebe-se que os fenômenos extremos afetam mais rotineiramente e de maneira mais dramática os grupos sociais menos favorecidos. Porém, bairros de todos os extratos sociais foram afetados, mostrando que praticamente toda a população está exposta a risco, ainda que de diferentes magnitudes, o que se coloca como um aspecto relevante para o poder público. A pesquisa também contou com a análise dos Planos Diretores e de Gestão Urbana de Campinas, assim como programas executados pela Prefeitura que visam a diminuição das inundações no município. Nota-se que grande parte dos pontos abordados nesses documentos oficiais como áreas críticas de inundação eram compatíveis com os locais levantados em jornais e na Defesa Civil. As questões climáticas não foram abordadas nos planos de maneira direta: apenas há a ideia implícita da ocorrência de chuvas (não havendo menção às suas intensidades), quando há a referência às inundações. Os assuntos relacionados às inundações e que aparecem com frequência nos planos analisados são: áreas verdes, impermeabilização do solo, ocupação de áreas de risco, remoção e reassentamento de famílias e política habitacional / Abstract: Floods are natural events but they correspond to a third of all natural disasters worldwide (Smith, 2004) and their consequences can be aggravated by human activities, such as urbanization, lack of urban planning and occupation of risk areas. These facts occur on most urban centers in Brazil, including the city of Campinas (SP). The research aimed to analyze the impacts of extreme precipitation events between 1958 and 2007 for Campinas and to estimate the socio-spatial pattern of their distributions. Data of four rain gauges were used for the analysis of extreme events identified according to the quantis technique. The impacts associated with the rains were reported in the newspaper Correio Popular, Diário do Povo (local newspapers), O Estado de São Paulo as well the Civil Defense. Analyses were performed for five decades and showed a considerable increase in the number of impacts recorded: 129 in the first decade and 3,837 in the last. The data analysis also allowed to realize that the areas of low and medium income are the majority in most of the records. Of the total impacts, 16 occurred more frequently in low-income areas (with emphasis on cases of flooding and risk of collapse of buildings, homeless and dead), 15 in middle income areas (in particular, flooding of roads and total or partial collapse of buildings) and 2 in high-income (under construction delays and damage to properties). Thus, it was noticed that the extreme phenomena affect more routinely and dramatically low income social groupings. However, the neighborhoods of all social classes were affected, showing that the entire population is exposed to risk, although in different magnitudes, which is a relevant aspect for the government. The research also included the analysis of Master Plans of Campinas, as well as executed programs by the local government to reduce flooding in the city. It was noticed that most of the places presented as critical areas to flooding in the official documents were compatible with the areas that really presented problems, according to the survey in local newspapers and on Civil Defense. Climate issues were not reported in the plans in a direct way: there is only the implicit idea of the rainfall occurrence (there was no mention of their intensities) when there is a reference to flooding. The issues related to flooding that appear with frequency in the plans analyzed are: green areas, soil impermeabilization, risk areas occupation, transference of families and resettlement and housing policy / Mestrado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Mestre em Geografia

Orientadores: Rahoma Sadeg Mohamed, Watson Loh / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T20:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RonaldoGoncalvesdos_M.pdf: 2592752 bytes, checksum: 0b29b2d43cb92bfcf2b5329b8efb1f8c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O alto custo de produção e transporte dos óleos pesados é a principal barreira para a exploração das suas abundantes reservas mundiais. Tecnologias de fluxo de petróleo em oleodutos baseadas no confinamento do óleo em uma seção anular aquosa, conhecidas como core-flows, têm surgido como alternativa viável para o transporte desses óleos. O efeito lubrificante do filme aquoso conduz à reduzidos valores de viscosidade e, conseqüentemente, ao baixo consumo de energia. Um possível problema associado com esta tecnologia é o acumulo gradual do óleo sobre a superfície interna da tubulação, requerendo o uso de procedimentos de limpeza. Este trabalho é baseado na investigação dos efeitos de componentes polares do petróleo sobre a molhabilidade de tais superfícies por óleos crus através de medidas de ângulo do contato em sistemas óleo pesado/fase aquosa/superfície metálica. Asfaltenes e ácidos naftênicos foram removidos do óleo cru por floculação com n-alcanos e por tratamento com solução alcalina, respectivamente. Como superfícies metálicas modelos, aço comercial e aço galvanizado foram utilizados, e as fases aquosas estudadas compreenderam água para e soluções de cloreto de sódio e de meta-silicate de sódio a 1%. Ângulos de contato estáticos foram determinados através da deposição de uma gora de óleo sob a superfície metálica na presença de uma fase aquosa... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: High cost of recovery and transport of heavy crude oils is the main barrier for the exploration of their abundant reserves worldwide. The technology of oil flow in pipelines assisted by its confinement within an annular aqueous section, known as core-flow, represent a viable alternative for the transport of these oils. The lubricating effect of the aqueous film leads to reduced equivalent viscosities and, hence, low energy consumption. One of the possible problems associated with this technique is the gradual accumulation of oil on the inner pipeline surfaces, requiring the use of cleaning procedures. This work is aimed at investigating the roles of the oil polar components on the wetting of such surfaces by crude oil through contact angle measurements in systems containing heavy oil/aqueous phase/metallic surfaces. Asphaltenes and naphthenic acids were removed from the crude oil, respectively, by flocculation with alkanes and by washing with alkaline solution. As model metallic surfaces, commercial and galvanized steel were used; and the studied aqueous phases comprised pure water, 1% sodium chloride and sodium meta-silicate solutions. Static contact angles were determined via the placement of an oil droplet under the metallic surface in the presence of an aqueous phase. These measurements revealed small influence of the nature of the metallic surfaces on the observed wettability... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Precipitation is considered one of the most important variables in the water cycle constantly being used for the validation of numerical models of weather and climate forecasting, water balance, radiation, among others. Understanding the spatial variability of rainfall in a given region is essential, since its interannual and seasonal pattern is crucial for agriculture and for many sectors of the economy. In this context, the reliability of estimates of rainfall becomes paramount. Brazil, with its continental dimensions, has big problems concerning the distribution of weather stations, the network of stations does not cover the whole territory satisfactorily, thus, estimated errors can significantly influence the analysis of runoff, the water deficit and the energy balance. Thus, hydrologists around the world have developed alternative techniques for obtaining the precipitation values; among these techniques, satellite photos can be highlighted. This study assessed the feasibility of applying estimated rainfall data from remote sensing by TRMM satellite in hydrologic simulation in the Japaratuba river basin, it was also analyzed the direct correlation between the precipitation values obtained through the TRMM and the values measured at the stations. The results indicate that in accumulated time scales, as ten days or monthly, estimates are better accurate than in daily scale. The rainfall-runoff simulation values obtained were 0.7 for Nash-Sutcliffe coefficient and 0.84 for Pearson Correlation, both in a monthly scale. The application in hydrological modeling should be preceded by an evaluation of data quality comparing with the pluviometric stations of the study area. / A precipitação é considerada uma das variáveis mais importantes no ciclo hidrológico, sendo constantemente empregada para a validação de modelos numéricos de previsão de tempo e clima, balanço hídrico, radiação, entre outros. A compreensão da variabilidade espacial da precipitação em determinada região é essencial, uma vez que seu padrão interanual e sazonal é crucial para a agricultura e para diversos setores da economia. Neste contexto, a confiabilidade das estimativas de precipitação torna-se de suma importância. O Brasil, com sua dimensão continental, apresenta grandes problemas com a distribuição das estações meteorológicas, onde a rede de estações não abrange todo o território de forma satisfatória, desta forma, os erros de estimativa podem influenciar significativamente na análise do escoamento superficial, do déficit hídrico e do balanço de energia. Assim, os hidrólogos do mundo inteiro têm desenvolvido técnicas alternativas para a obtenção dos valores de precipitação, dentre essas técnicas pode-se destacar as imagens por satélite. Este estudo avaliou a viabilidade de aplicação de dados de precipitação estimados via sensoriamento remoto por meio do satélite TRMM em simulação hidrológica na bacia do rio Japaratuba, tambem foram analisadas a correlação direta dos valores de precipitação obtidos atraves do TRMM com os valores medidos nas estações. Os resultados indicaram que em escalas temporais acumuladas, como dez dias e mensal as estimativas são melhores que em escala diária, na simulação chuva-vazão foram obtidos valores de 0,7 de coeficiente de Nash-Sutcliffe e 0,84 para Correlação de Pearson em escala mensal. A aplicação em modelagem hidrológica deve ser precedida de uma avaliação da qualidade dos dados frente a postos pluviométricos da região de estudo.

In this work we studied the dependence of two organic precursors, sucrose and glycerin, in the process to obtain CoFe2O4 nanoparticles by co-precipitation method. The samples were studied by different techniques of structural and magnetic characterization. X-ray diffraction Measurements associated with the Rietveld refinement analysis confirm that all samples obtained with and without the addition of organic precursors have a single phase identified in a cubic crystalline system belonging to the space group . The average crystallite size calculated by Scherrer's equation using the full width at half maximum (FWHM) for the samples synthesized without and with concentration of 0.020 mol.L-1 of glycerin and sucrose showed values approximately equal to 14(2), 8(1) and 5(1) nm, respectively. The Williamson-Hall curves show that both organic precursors used in this work influence on the homogeneity of the samples. Transmission electron microscopy analysis indicates that the inclusion of sucrose during the process of synthesis of these materials reduces the average size of the crystallite, it induces a narrowing in the size distribution and change in the particles shape. The X-ray absorption measurements performed in the Co and Fe K-edge of samples synthesized with sucrose and glycerin show a low variation in the density of unoccupied state in the p sublevel however reveal an increase in the interatomic distances between the absorber and the scattering atoms. Magnetization measurements as a function of temperature show a decrease in the blocking temperature (TB) even as a superparamagnetic behavior at room temperature for sample with 0.020 mol.L-1 of sucrose. / Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência do uso de dois precursores orgânicos, sacarose e glicerina, no processo de obtenção de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) pelo método de co-precipitação. As amostras foram estudadas através de diferentes técnicas de caracterização estrutural e magnética. As medidas de difração de raios X associadas às análises de refinamento Rietveld confirmaram que todas as amostras obtidas com e sem a adição de precursores orgânicos têm única fase identificadas em um sistema cristalino cúbico pertencente ao grupo de espaço . O tamanho médio de cristalito estimado pela equação de Scherrer, usando a largura a meia altura dos picos de difração, mostra que para as amostras sintetizadas sem e com concentração de 0,020 mol.L-1 de glicerina e de sacarose revelaram valores aproximadamente iguais a 14(2), 8(1) e 5(1) nm, respectivamente. As análises das curvas de Williamson-Hall mostram que ambos os precursores orgânicos utilizados neste trabalho influenciam na homogeneidade das amostras. As análises de microscopia eletrônica de transmissão indicam que a incorporação de sacarose durante o processo de síntese desses materiais reduz o tamanho médio do cristalito, assim como, induz um estreitamento na distribuição de tamanho, além de alterar a morfologia das amostras. Medidas de absorção de raios X realizadas nas bordas K do Co e Fe nas amostras sintetizadas com sacarose e glicerina apresentam uma baixa variação da densidade de estado desocupados no subnível p, no entanto revela um aumento na distância interatômica entre o átomo absorvedor e o espalhador. Medidas de magnetização como uma função da temperatura mostram uma diminuição na temperatura de bloqueio na amostra obtida com adição de sacarose, assim como, um comportamento superparamagnético à temperatura ambiente na amostra obtida com 0,020 mol.L-1 de sacarose.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 METODO PARA A DETERMINACAO DO FATOR.PDF: 2167463 bytes, checksum: 01a16749c59f2e7aa42c668adc5ce053 (MD5) Previous issue date: 2012-06-18 / The main objective of this work was to develop an empirical areal reduction factor - ARF - determination method for urban basins, which is a coefficient applied to average rainfall estimates for projects, given rainfall at a point. After a review about the subject, it was verified the needs of developing regional studies and the existence of some deficienes on current approaches. In this sense, it was tried to create an appropriate methodology given the spatial variability of extreme rainfall on urban basins. Therefore, the new suggested method, differently from the observed in others techniques, is primarily based on objective assessment of the ratio between extreme average rainfall calculated above several areas and the extreme point rainfall observed in gauges located in the center of those areas. After structuring it, the proposed method was tested in a pilot implementation with data obtained from a new raingauge network in the region of Córrego Botafogo Basin's, urban zone of Goiânia. The results were analyzed as to the dependence of ARF to area, duration and exceedance probability. It was found a strong relation with area, a minor with duration and the need of further studies about the exceedance probability influence. Lastly, the ARF values obtained with results fitting were compared with those indicated from other employed empirical models. From this study, it can be concluded that proposed methodology is appropriated to determine ARF, as its results are compatibles with assumptions established. However, new studies are needed, with a greater amounts of data, to obtain practical results. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método empírico para determinação do fator de redução de área - FRA - em bacias urbanas, coeficiente empregado na estimativa de chuvas de projeto médias a partir de chuvas de projeto pontuais. Após uma revisão sobre o tema na literatura existente, foi verificada a necessidade do desenvolvimento de estudos regionais e a existência de lacunas nas atuais abordagens sobre o tema. Neste sentido, buscou-se elaborar uma metodologia adequada à variabilidade espacial dos eventos extremos usuais em bacias urbanas. Assim sendo a nova metodologia sugerida, diferentemente do observado nas demais técnicas, se baseia fundamentalmente na avaliação objetiva da razão entre as chuvas extremas calculadas sobre diversas áreas e as chuvas extremas observadas nos postos centrais à estas áreas. Após sua estruturação, o modelo proposto foi testado em uma implementação piloto com dados de uma rede pluviográfica recém instalada na região da Bacia do Córrego Botafogo, zona urbana de Goiânia. Os resultados obtidos da aplicação direta da metodologia foram então analisados quanto à dependência do FRA em relação às variáveis área, duração e período de retorno. Dos testes realizados, foi possível identificar uma forte dependência do comportamento estatístico dos resultados em relação à variação da área, uma dependência em relação à duração e a necessidade de estudos mais elaborados em relação ao período de retorno. Por fim, os valores de FRA obtidos após ajustes dos resultados foram comparados com os valores indicados por métodos empíricos mais difundidos. Dos estudos, concluí-se que a metodologia proposta é adequada para a obtenção do FRA, bem como seus resultados são compatíveis com os pressupostos pré-estabelecidos. Há no entanto a necessidade de novos estudos, com maior quantidade de dados, para a obtenção de resultados aplicáveis na prática.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-16T17:12:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-16T17:36:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-16T17:36:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The method of obtaining nanorods was conducted by precipitation of hydroxides of samarium and gadolinium weak base with ammonium hydroxide at room temperature and subsequent calcination of hydroxides to oxides. For the nanosized powders hydroxide with nanorods morphology was used hydrothermal system assisted by microwave (HTMW). The products obtained were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The application of X-ray diffraction identified crystalline phases, quantitation of phases, determining the parameters of the unit cell, the crystallite size and orientation. The scanning electron microscopy and transmission contributed to the morphological observations in the post hydroxide nanorods. Obtaining oxides occurred after the thermal analysis: Thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). The gadolinia and samaria, are known as oxides of these elements were obtained by dehydration of the respective hydroxides. During calcination of the hydroxides, the porosity of the nanorods became increasingly smaller due to reduction of surface free energy of the nanorods, maintaining the morphology. / O método de obtenção dos nanobastões foi realizado por precipitação dos hidróxidos de samário e gadolínio, com a base fraca de hidróxido de amônio, à temperatura ambiente e posterior calcinação dos hidróxidos a óxidos. Para obter os pós nanométricos de hidróxidos, com morfologia em nanobastões foi utilizado o sistema hidrotérmico assistido por micro – ondas (HTMW). Os produtos obtidos foram caracterizados por difração de raio X, microscopia eletrônica de varredura, (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A aplicação da difração de raios X identificou as fases cristalinas, a quantificação de fases, a determinação dos parâmetros da cela unitária, a orientação e o tamanho do cristalito. As microscopias eletrônicas de varredura e transmissão contribuíram para as observações morfológicas em nanobastões dos pós de hidróxidos. A obtenção dos óxidos ocorreu após as análises térmicas: análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA). A samária e a gadolínia, como são conhecidos os óxidos destes elementos, foram obtidas pela desidratação dos seus respectivos hidróxidos. Durante a calcinação dos hidróxidos, a porosidade dos nanobastões se tornou cada vez menor, devido à redução da energia livre superficial dos nanobastões, mantendo sua morfologia.