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

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_morgana_silva.pdf: 2722474 bytes, checksum: 9da7b789c8c0d3445e96692ab0d15b82 (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / The Water regime of a region is determined by the availability of soil water (both deficiency and excess) that can be estimated with acceptable accuracy using variables such as precipitation (entry of water into the ground) and evapotranspiration (output of water from the soil) through a system of water balance. The aim of this study was to determine and analyze the seasonal climatological water balance in the northern half and southern half of Rio Grande do Sul (RS) from 1977 to 2006, as RS has had a significant spatial variability of annual precipitation since in the southern half is lower than the Northern Half of the state. Specifically, it was analyzed the impact of weather systems on the water regime of RS in 2006. It has been used for the calculation of water balance, monthly data of average temperature and precipitation from 1977 to 2006, which was obtained from the National Institute of Meteorology - INMET (8th District of Meteorology) from 16 meteorological stations located in different ecoclimatic regions of the state. To calculate the water balance it was been used the method proposed by Thornthwaite and Mather (1955) and to calculate the evapotranspiration, the method of Thornthwaite (1948) was used the data from Bulletins of Climate Analysis from database of civil defense of RS and satellite images GOES-12 (Geostationary Operational Environmental Satellite) provided by the Center for Weather Forecasting and Climate Studies located at the National Institute for Space Research - CPTEC / INPE. The results for the study period (1977 to 2006) showed that the distribution of precipitation in RS was fairly uniform across the four periods of the year with record volumes of rainfall in the northern half of the state. It may be noted that the North Half of RS has presented over water throughout the year due to higher rainfall associated with lower evaporative rates. In the south, water deficits in JFM and OND has been observed, but these have been less than the excess water, so there is lack of water. In 2006 the northern half of RS, lack of water has not occurred, despite the occurrence of water deficits in the quarters of JFM, AMJ and OND. In the southern half in 2006, the reduced availability of water and increased water stress in relation to normal conditions have caused water shortages in JFM and OND on the coast. Factors that contributed to the occurrence of excess water above the water deficit during 2006 in the North Half and water shortages in the south of RS in JFM and OND on the coast, have been: highest frequency of Weather and Climate System event with severe weather conditions in the northern half of RS related to the southern half; the lowest frequency of Frontal System this year in the south of RS related to the climate normal period from 1977 to 2006 and the role of ENSO whose configuration in 2006 led to drought in southern Brazil, and therefore precipitation below normal in all quarters year. / O regime hídrico de uma região é determinado pela disponibilidade de água no solo (deficiência ou excesso), que pode ser estimada com aceitável precisão, utilizando variáveis como precipitação (entrada de água no solo) e evapotranspiração (saída de água do solo), através de um sistema de balanço hídrico. Como o Rio Grande do Sul (RS) apresenta uma variabilidade espacial significativa de precipitação anual, uma vez que na Metade Sul é inferior à da Metade Norte do Estado, o objetivo geral deste trabalho foi determinar e analisar sazonalmente os balanços hídricos climatológicos (BHC) para a Metade Norte e Metade Sul do RS, no período de 1977 a 2006. Mais especificamente, pretendeu-se analisar o impacto dos sistemas meteorológicos (SM) no regime hídrico do RS no ano de 2006. Foram utilizados, para o cálculo dos BH, dados mensais de temperatura média e precipitação pluvial do período de 1977 a 2006, obtidos no Instituto Nacional de Meteorologia - INMET (8° Distrito de Meteorologia) de 16 estações meteor ológicas distribuídas nas diferentes regiões ecoclimáticas do Estado. O método proposto por Thornthwaite e Mather (1955) foi utilizado para calcular os BHC e para calcular a evapotranspiração utilizou-se o método de Thornthwaite (1948). Para a análise do impacto dos SM no regime hídrico do RS no ano de 2006 utilizaram-se dados obtidos nos Boletins Climanálise, no banco de dados da defesa civil do RS e imagens do satélite GOES- 12 (Geostationary Operational Environmental Satellite) fornecidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE. Os resultados para o período de estudo (1977 a 2006) mostraram que a distribuição de precipitação no RS foi bastante uniforme nos quatro períodos do ano, com registro de maior volume pluviométrico na Metade Norte do Estado. Observou-se que a Metade Norte do RS apresenta excesso hídrico durante todo ano, devido aos maiores índices pluviométricos associados a menores índices evaporativos. Já na Metade Sul foram observados déficits hídricos em JFM e OND, mas estes foram inferiores aos excessos hídricos, portanto não ocorre falta de água. Em 2006 na Metade Norte do RS não ocorreu falta de água, apesar da ocorrência de déficits hídricos nos trimestres de JFM, AMJ e OND, uma vez que estes foram inferiores aos excessos hídricos. Na Metade Sul, em 2006, a menor disponibilidade de água e a maior deficiência hídrica em relação às condições normais, causaram falta de água em JFM e o no litoral em OND. Os fatores que contribuíram para a ocorrência de excedentes hídricos superiores aos déficits hídricos durante o ano de 2006 na Metade Norte e falta de água na Metade Sul do RS em JFM e no litoral em OND, foram: a maior frequência de sistemas convectivos de mesoescala (SCM) e de eventos com condições de tempo severo na Metade Norte do RS em relação à Metade Sul; a menor frequência de SF neste ano na Metade Sul do RS em relação à normal climatológica do período de 1977 a 2006 e a atuação do fenômeno ENOS cuja configuração em 2006 provocou estiagem na região sul do Brasil e, portanto precipitação abaixo da normal em todos os trimestres do ano.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_aires_01_capa.pdf: 195705 bytes, checksum: 4a08a3da5521cf98d0872ebeb5da35e9 (MD5) Previous issue date: 2003-12-19 / The pluviometric precipitation is of fundamental importance for the several human activities, for that reason, more and more, it has been studied and used in several areas of the knowledge. Due to its importance, this work aims at enriching the information on the subject, through the use of the QuantisTechnique Quantis in 20 weather stations in the State of Rio Grande do Sul. The objectives are: to classify the years in very dry, dry, normal, humid and very humid, to analyze the series of pluviometric precipitation between the period of 1913-1998, to calculate limits values for the percentiles previously determined, to show and to discuss the space distribution, to calculate the probability of occurrence of extreme values and to verify the influence of the El Niño and La Niña weather phenomena on the observed precipitation. For the period studied, 86 years, the Quantis Technique demonstrated being a solid tool reach the objetives proposed in this work. The obtained results showed that the pluviometric precipitation in the State of Rio Grande do Sul is well distributed not being noticed extreme values of significant relevance. The total absolute montly maximum precipitation varied from 393,3 mm (Tapes) to 861,0 mm (Santa Maria) having April as a unique month; for the total absolute monthly minimum, the variation happens in the interval of 0,3 mm monthly (Bento Gonçalves). The Quantis Technique enables classifying the years in very dry, dry, normal, humid and very humid. In general way, 50% of the years studied (43 years) are classified as normal; 20,7% are considered dry, in other words, approximately 18 years; 14,3 years are considered humid (12,3 years); 10,23% are in the very humid range (8,8 years) and only 4,8%, of the 86 years, are very dry (4,1 years). In relation to the influence of the El Niño and La Niña events the results showed that most of the stations are considered as normal, not having been noticed extreme classifications as very dry, for example. Despite the fact that the State of Rio Grande do Sul is located in an area where the El Niño and La Niña events are relevant, it has been noticed in some years no occurrence of the phenomena, being therefore denominatedneutral years. / A precipitação pluvial é de fundamental importância para as diversas atividades humanas, por esse motivo, cada vez mais, tem sido estudada e utilizada por diversas áreas do conhecimento. Face à sua importância, este trabalho visa enriquecer as informações sobre o assunto, através do uso da Técnica dos Quantis aplicada para 20 estações meteorológicas do Estado do Rio Grande do Sul. Os objetivos são: classificar os anos em muito seco, secos, normais, úmidos e muito úmidos, analisar a série de precipitação pluvial compreendida no período 1913-1998, calcular valores limites para os percentis previamente determinados, mostrar e discutir a distribuição espacial, calcular a probabilidade de ocorrência de valores extremos e verificar a influência dos eventos El Nino e La Niña sobre a precipitação pluvial observada. Para o período estudado, 86 anos, a Técnica dos Quantis mostrou ser uma ferramenta consistente, alcançando os objetivos propostos neste trabalho. Os resultados obtidos mostraram que a precipitação pluvial no Estado do Rio Grande do Sul apresenta-se bem distribuída não sendo verificados valores extremos de significativa relevância. A precipitação pluvial máxima absoluta total mensal variou entre 393,3 mm (Tapes) a 861,0 mm (Santa Maria) e o mês que se destacou foi abril; quanto aos mínimos absolutos a variação ocorre no intervalo de 0,3 mm mensal (Santa Vitória do Palmar e Rio Grande) a 8,3 mm mensais (Bento Gonçalves). A Técnica dos Quantis permite classificar os anos em muito secos, secos, normais, úmidos e muito úmidos. De modo geral, 50% dos anos estudados (43 anos) foram classificados como normais; 20,7% foram considerados secos, ou seja, aproximadamente 18 anos; 14,3 anos foram considerados úmidos (12,3 anos); 10,23% ficaram na faixa dos muito úmidos (8,8 anos) e somente 4,8%, dos 86 anos, foram muito secos (4,1 anos). No que se refere a influência dos eventos El Niño e La Niña, a maioria das estações meteorológicas são consideradas como normais, não tendo sido verificadas classificações extremas como muito seco, por exemplo. Mesmo estando o Estado do Rio Grande do Sul situado numa região onde os eventos El Niño e La Niña são relevantes, verificou-se a existência de anos de não ocorrência dos fenômenos, sendo denominados anos neutros.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T18:32:14Z No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE MAGNO TEODOSIO DE MEDEIROS – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 15829653 bytes, checksum: e3488ce83a714300069849345ca5f676 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE MAGNO TEODOSIO DE MEDEIROS – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 15829653 bytes, checksum: e3488ce83a714300069849345ca5f676 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma nova abordagem metodológica para ser utilizada em associação aos resultados da técnica já consolidada do Zoneamento Agrícola de Riscos Climáticos (ZARC) adotada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento - MAPA, visando adequar os resultados do zoneamento tradicional a realidade do período chuvoso local, através da análise do balanço hídrico, procurando assim, minimizar, ainda mais o risco climático para a cultura do milho de sequeiro no Estado da Paraíba. Elaborou-se inicialmente o ZARC para a cultura do milho, com base na aplicação do modelo de balanço hídrico SARRAZON (Sistema de Análise Regional dos Riscos Agroclimáticos, Módulo Zoneamento) e que combinado com ferramentas de geoprocessamento, utilizou-se para identificar as áreas e os períodos de menor risco de quebra de rendimento e restrições hídricas. O índice de Satisfação da Necessidade de Água (ISNA) foi adotado com o critério de corte e definido como a relação entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração máxima (ETR/ETM) para valores entre 0,45 e 0,55, que definira uma aptidão agrícola. Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica do período de 1961 a 2012 e dados de temperatura estimada, de 99 pontos no Estado da Paraíba, parâmetros do solo e da cultura do milho (capacidade de água disponível, duração dos ciclos e das fases fenológicas, coeficientes de cultura, etc) e que associados aos resultados do ISNA e às classes de riscos, foram utilizados para a geração dos resultados finais do zoneamento. Os resultados obtidos foram utilizados para delimitar as regiões com maior potencial agroclimático e determinar as épocas de semeadura que ofereçam menores riscos climáticos, assim, foi possível identificar as melhores datas de plantio, minimizando os riscos climáticos regionais. Por outro lado, desenvolveu-se uma nova abordagem metodológica, chamada de Zoneamento Climático Ajustado (ZOCLIMA), que baseada no balanço hídrico sequencial de Thornthwaite&Mather foi determinado os períodos de excedente, deficiência e reposição, e como os resultados gráficos do balanço, delimitou-se a área da reposição hídrica com a interseção do zero do período de excedente hídrico, criando um período delimitado e que foi considerado como a faixa temporal mais adequada à semeadura. Esse resultado foi utilizado como complementar e restritivo ao SARRAZON, filtrando as épocas de plantio já definidas como indicado pelo ZOCLIMA, gerando assim um novo calendário indicativo do plantio do milho de sequeiro. O ZOCLIMA, apesar de ser mais restritivo, conseguiu filtrar os extremos extrapolantes dos resultados obtidos pelo SARRAZON, que indicava datas de plantio fora do período mais chuvoso da região, tanto no início, quanto no final da estação chuvosa e com isso reduziu o risco climático da perda ou quebra de safra do milho de sequeiro, principalmente por apresentar um período limitante mais seguro e a garantia de indicativo climatológico de umidade no solo e de também poder aplicar a metodologia individualmente para cada localidade, garantindo assim, um indicativo do período de semeadura dentro do período mais chuvoso de cada região, reduzindo deste modo, as perdas por estresse hídrico. / The main objective of this study was to develop a new methodological approach to be used in association with the results of the already consolidated technique of Agricultural Zoning of Climate Risks (ZARC) adopted by the Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply MAPA, aiming to adapt the results of the traditional zoning to regional rainy season through the analysis of the local water balance, trying to minimize even more the climatic risk for the corn crop in the state of Paraíba. The ZARC was initially developed for the maize crop, based on the application of the SARRAZON (System of Regional Analysis of Agroclimatic Risks, Zoning Module) water balance model and, combined with geoprocessing tools, was used to identify the areas and periods with the lowest risk of yield loss and water restrictions. The Water Need Satisfaction Index (ISNA) was adapted as a cutoff criterion and was defined as there lation between actual evapotranspiration and maximum evapotranspiration (ETR/ETM) for values between 0.45 and 0.55, which defined the fitness agricultural. Rainfall data from 1961 to 2012 and estimated temperature data for 99 points in the State of Paraíba, soil and maize parameters (available water capacity, duration of cycles and phonological phases, coefficients of culture, etc.) and associated with ISNA results and risk classes, were used to generate the final zoning results. There sults obtained were used to delineate the regions with the greatest agroclimatic potential and to determine the so wing times that offer lower climatic risks, thus, it was possible to identify the best planting dates, minimizing the regional climatic risks. On the other hand, a new methodological approach was developed, called Adjusted Climatic Zoning (ZOCLIMA), which based on the Thornthwaite & Mather sequential water balance was determined the periods of surplus, deficiency and replacement, and the graphical results of the balance sheet, the area of the water replenishment was delimited with the Intersection of zero of the water surplus period, creating a delimited period and that was considered as the most suitable temporal range to so wing. This result was used as complementary and restrictive to SARRAZON, filtering the planting times already defined with the indicated by ZOCLIMA, generating a new indicative calendar of the plantation of the drycorn. ZOCLIMA, although more restrictive, was able to filter the extra polating extremes of the results obtained by SARRAZON, which indicated dates of planting outside the rainy season in the region, both at the beginning and at the end of the rainy season, reducing the climatic risk of the loss or crop failure of rainfed maize, mainly because it presents a more secure limiting period and the guarantee of a climatologic indication of humidity in the soil and also to be able to apply the methodology individually for each locality, thus guaranteeing an indicative of the so wing period within the wettest period of each region, thus reducing water stress losses.

A precipitação é uma das principais variáveis hidrológicas analisadas antes de ser fornecida como dado de entrada aos modelos chuva-vazão. As dificuldades para quantificar o valor da chuva, de modo a representar o evento que verdadeiramente ocorre na bacia hidrográfica, provêm principalmente da alta variabilidade espacial da precipitação, da quantidade de postos distribuídos em uma área, das falhas existentes nas séries pluviométricas (falhas nos aparelhos, no processamento dos dados e por perdas dos dados). Uma das formas de quantificar o valor da chuva em uma determinada área para uso em modelos concentrados chuva-vazão, a partir de uma rede de pluviômetros, pode ser com base na Media Aritmética ou na Mediana, que foi uma das propostas desta pesquisa. Os métodos para se obter estas estatísticas pontuais seriam mediante a utilização dos cálculos diretos aplicados nos postos presentes dentro dos limites da bacia, ou através dos valores dos nós de uma grade regular localizados no interior da bacia, com os valores destes nós estimados por interpolação de medidas pontuais posicionadas no interior e fora dos limites da bacia. Os interpoladores utilizados foram o Inverso do Quadrado da Distância, O Vizinho mais Próximo, O Vizinho Natural e a Triangulação Linear. O método de interpolação mais adequado, para as situações encontradas nas séries de precipitação, foi selecionado com o uso da Técnica da Validação Cruzada, ao qual, o método do Vizinho Natural apresentou melhor desempenho. As séries das precipitações médias e medianas diárias obtidas pelos Cálculos Diretos, e após a espacialização com o Interpolador Vizinho Natural, foram utilizadas como dados de entrada no modelo chuva-vazão concentrado conceitual IPH II, versão WIN_IPH II, em diferentes escalas de bacias hidrográficas embutidas (9426 a 19,5 Km² ). Os resultados das vazões simuladas pelo modelo, após os processos de calibração, com o uso da calibração monoobjetivo SCE-UA, evidenciaram o melhor método, Cálculos Diretos ou Interpolação, e a estatística pontual, Media ou Mediana, que foi mais adequada a partir do desempenho do modelo nas etapas de calibração e de verificação dos parâmetros resultantes. Concluiu-se que além das falhas existentes influenciarem nas chuvas médias e medianas obtidas por cálculos diretos, a mediana não é uma estatística que representa bem o volume de chuva ocorrente na bacia, pois produziu baixo desempenho no modelo e valores de parâmetros sem significado físico para bacias rurais. Observou-se uma melhora nas duas estatísticas pontuais, após o cálculo da chuva média e da mediana com base nos valores dos nós da grade regular no interior da bacia, estimados pelo interpolador Vizinho Natural. O uso das estatísticas pontuais obtidas por este método produziu bom desempenho do modelo nas etapas de calibração e de verificação. A chuva média obtida por interpolação com o Vizinho Natural foi a estatística mais representativa para a maior parte das escalas analisadas. Este trabalho também mostrou a possibilidade de se fazer à transferência de parâmetros do modelo IPH II, com o uso da melhor estatística pontual, de bacias maiores para bacias menores, com o intuito de verificar situações para obtenção de vazões em bacias menores que não possuem medições fluviométricas. / Precipitation is a key hydrological variables analyzed before being supplied as input to rainfall-runoff models. The difficulties to quantify the amount of rain in order to truly represent the event that occurs in the watershed, primarily come from the high spatial variability of precipitation, the number of stations distributed in an area of flaws in the rainfall series (faults in apparatus in data processing and for loss of data). One way to quantify the amount of rainfall in a given area for use in concentrated rainfall-runoff models, from a network of rain gauges, can be based on the arithmetic mean or median, which was one of the purposes of this research. The methods to obtain these statistics would be off by using the direct calculations applied in these posts within the limits of the basin, or through the values of the nodes of a regular grid located inside the basin, we estimated these values by interpolation offs positioned inside and outside the boundaries of the basin. The interpolators used were the Inverse Square Distance, Nearest Neighbor, The Natural Neighbor and Linear Triangulation. The interpolation method most appropriate to the situations found in the precipitation series, was selected by using the Cross Validation technique, which the Natural Neighbor method showed better performance. The series of daily precipitation means and medians obtained by direct calculations, and after the spatial interpolator with Natural Neighbor, were used as input to rainfall-runoff model focused conceptual HPI II, version WIN_IPH II, at different scales of watersheds embedded (9426 to 19.5 km ²). The results of the simulated flows by the model after the calibration procedures, calibration using the SCE-UA monoobjetivo, showed the best method, Direct calculations or interpolation, and timely statistics, mean or median, which was more appropriate to the performance stages of the model calibration and verification of resulting parameters. It was concluded that besides the existing faults influence on rainfall averages and medians obtained by direct calculations, the median is a statistic that well represents the volume of rainfall occurring in the basin, because it produced lower scores in the model and parameter values without physical meaning to rural basins. We observed an improvement in the two point statistics, after calculating the mean and median rainfall based on the values of the nodes of regular grid within the basin, estimated by the Natural Neighbor interpolation. The occasional use of statistics obtained by this method produced good performance of the model in steps of calibration and verification. The average rainfall obtained by interpolation from the Natural Neighbor was statistically more representative for most of the scales analyzed. This work also showed the possibility of making the transfer of model parameters HPI II, using the best statistical point of basins larger for smaller basins, in order to check conditions for obtaining flows in smaller basins that have no measurements gauged.

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.

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.

A precipitação é uma das principais variáveis hidrológicas analisadas antes de ser fornecida como dado de entrada aos modelos chuva-vazão. As dificuldades para quantificar o valor da chuva, de modo a representar o evento que verdadeiramente ocorre na bacia hidrográfica, provêm principalmente da alta variabilidade espacial da precipitação, da quantidade de postos distribuídos em uma área, das falhas existentes nas séries pluviométricas (falhas nos aparelhos, no processamento dos dados e por perdas dos dados). Uma das formas de quantificar o valor da chuva em uma determinada área para uso em modelos concentrados chuva-vazão, a partir de uma rede de pluviômetros, pode ser com base na Media Aritmética ou na Mediana, que foi uma das propostas desta pesquisa. Os métodos para se obter estas estatísticas pontuais seriam mediante a utilização dos cálculos diretos aplicados nos postos presentes dentro dos limites da bacia, ou através dos valores dos nós de uma grade regular localizados no interior da bacia, com os valores destes nós estimados por interpolação de medidas pontuais posicionadas no interior e fora dos limites da bacia. Os interpoladores utilizados foram o Inverso do Quadrado da Distância, O Vizinho mais Próximo, O Vizinho Natural e a Triangulação Linear. O método de interpolação mais adequado, para as situações encontradas nas séries de precipitação, foi selecionado com o uso da Técnica da Validação Cruzada, ao qual, o método do Vizinho Natural apresentou melhor desempenho. As séries das precipitações médias e medianas diárias obtidas pelos Cálculos Diretos, e após a espacialização com o Interpolador Vizinho Natural, foram utilizadas como dados de entrada no modelo chuva-vazão concentrado conceitual IPH II, versão WIN_IPH II, em diferentes escalas de bacias hidrográficas embutidas (9426 a 19,5 Km² ). Os resultados das vazões simuladas pelo modelo, após os processos de calibração, com o uso da calibração monoobjetivo SCE-UA, evidenciaram o melhor método, Cálculos Diretos ou Interpolação, e a estatística pontual, Media ou Mediana, que foi mais adequada a partir do desempenho do modelo nas etapas de calibração e de verificação dos parâmetros resultantes. Concluiu-se que além das falhas existentes influenciarem nas chuvas médias e medianas obtidas por cálculos diretos, a mediana não é uma estatística que representa bem o volume de chuva ocorrente na bacia, pois produziu baixo desempenho no modelo e valores de parâmetros sem significado físico para bacias rurais. Observou-se uma melhora nas duas estatísticas pontuais, após o cálculo da chuva média e da mediana com base nos valores dos nós da grade regular no interior da bacia, estimados pelo interpolador Vizinho Natural. O uso das estatísticas pontuais obtidas por este método produziu bom desempenho do modelo nas etapas de calibração e de verificação. A chuva média obtida por interpolação com o Vizinho Natural foi a estatística mais representativa para a maior parte das escalas analisadas. Este trabalho também mostrou a possibilidade de se fazer à transferência de parâmetros do modelo IPH II, com o uso da melhor estatística pontual, de bacias maiores para bacias menores, com o intuito de verificar situações para obtenção de vazões em bacias menores que não possuem medições fluviométricas. / Precipitation is a key hydrological variables analyzed before being supplied as input to rainfall-runoff models. The difficulties to quantify the amount of rain in order to truly represent the event that occurs in the watershed, primarily come from the high spatial variability of precipitation, the number of stations distributed in an area of flaws in the rainfall series (faults in apparatus in data processing and for loss of data). One way to quantify the amount of rainfall in a given area for use in concentrated rainfall-runoff models, from a network of rain gauges, can be based on the arithmetic mean or median, which was one of the purposes of this research. The methods to obtain these statistics would be off by using the direct calculations applied in these posts within the limits of the basin, or through the values of the nodes of a regular grid located inside the basin, we estimated these values by interpolation offs positioned inside and outside the boundaries of the basin. The interpolators used were the Inverse Square Distance, Nearest Neighbor, The Natural Neighbor and Linear Triangulation. The interpolation method most appropriate to the situations found in the precipitation series, was selected by using the Cross Validation technique, which the Natural Neighbor method showed better performance. The series of daily precipitation means and medians obtained by direct calculations, and after the spatial interpolator with Natural Neighbor, were used as input to rainfall-runoff model focused conceptual HPI II, version WIN_IPH II, at different scales of watersheds embedded (9426 to 19.5 km ²). The results of the simulated flows by the model after the calibration procedures, calibration using the SCE-UA monoobjetivo, showed the best method, Direct calculations or interpolation, and timely statistics, mean or median, which was more appropriate to the performance stages of the model calibration and verification of resulting parameters. It was concluded that besides the existing faults influence on rainfall averages and medians obtained by direct calculations, the median is a statistic that well represents the volume of rainfall occurring in the basin, because it produced lower scores in the model and parameter values without physical meaning to rural basins. We observed an improvement in the two point statistics, after calculating the mean and median rainfall based on the values of the nodes of regular grid within the basin, estimated by the Natural Neighbor interpolation. The occasional use of statistics obtained by this method produced good performance of the model in steps of calibration and verification. The average rainfall obtained by interpolation from the Natural Neighbor was statistically more representative for most of the scales analyzed. This work also showed the possibility of making the transfer of model parameters HPI II, using the best statistical point of basins larger for smaller basins, in order to check conditions for obtaining flows in smaller basins that have no measurements gauged.

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.

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.