Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-15T16:36:49Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO MARCOS DELFINO DE ANDRADE – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 3321439 bytes, checksum: 641b9755396203a4dd27ac62503ca9e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO MARCOS DELFINO DE ANDRADE – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 3321439 bytes, checksum: 641b9755396203a4dd27ac62503ca9e8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Capes / A radiação de onda longa incidente (L↓) é seguramente a componente do balanço de radiação mais difícil de ser medida. Portanto, diferentes formulações têm sido propostas para estimá-la. Desta maneira, avaliou-se neste estudo o desempenho de várias formulações para a estimativa dos fluxos de L↓ e sua a interação com outras variáveis medidas, bem como as interações da temperatura do ar e da pressão de vapor d’água junto à L↓. Neste estudo foi utilizada a análise pela transformada em ondeletas (TO) como ferramenta matemática para a análise de variações locais de energia dentro das séries temporais aqui estudadas, pela sua decomposição no tempo-frequência-espaço. Para investigar a correlação entre duas séries (L↓ com a temperatura do ar e da L↓ medida com as estimadas por cada modelo), empregou-se transformada cruzada em ondeletas e a coerência e fase em ondeletas. Os dados deste estudo compreendem o período de 01 de janeiro a 31 de dezembro de 2009, e são provenientes da torre micrometeorológica (K34) pertencente ao Experimento de Grande Escala da Biosfera Atmosfera na Amazônia (LBA) em Manaus, Amazonas. A TO revelou que no período de 36 horas, para todo período analisado, um persistente, homogêneo e forte espectro energético entre a L↓ e a temperatura do ar, onde se constatou uma sinergia entre essas variáveis. Constatou -se ainda que a precipitação e a pressão de vapor d’água exercem bastante influencia nos fluxos de L↓, principalmente na estação chuvosa. A análise através da transformada cruzada e de coerência e fase em ondeletas no período de 32 a 64 horas. Já nos modelos ajustados foram no período de 16 a 64 horas. Os modelos propostos para condições de céu claro, com o uso de seus coeficientes originais, mostraram tendência em subestimar os fluxos de L↓ medidos. Com os ajustes nos coeficientes, os modelos expuseram uma melhora nas estimativas nos fluxos de L↓.Para os modelos propostos para condições de céu nublado, estes exibiram um desempenho regular. / The downward longwave radiation (L↓) component really is difficult of the net radiation the measured. Therefore, different parameterizations have been proposed to estimate it. Thus, in this study we evaluated the performance of various parameterizations for the L↓ flows estimated and their interaction with other variables measured as well as the air temperature and water vapour pressure interactions with L↓. In this study we used by wavelet transform (WT) analysis as mathematical tool for energy of local variations analysis in the studied time series here by their frequency time-space decomposition. To investigate the correlation between two series (L↓ with air temperature and between L↓ measured with estimated), we used crosswavelet transform and coherency wavelets and phase angle. The datasets used in this study are of the January 01 to December 31 of 2009, measured from micrometeorological tower (named K34) controlled by Large Scale Biosphere Atmosphere experiment in Amazonia (LBA) from Manaus city, Amazonas. The WT showed that in 36 hours period, for the entire period analyzed, a persistent, smooth and strong energy spectrum between L↓ and the air temperature, which demonstrated a synergy between these variables. It was also found that precipitation and water vapour pressure exert enough on L↓ flows influence, especially in the wet season. The crosswavelet transform and coherency wavelets and phase angle analysis at 32 to 64 hours period. Already in adjusted models were in the 16-64 hours period. With the adjustable coefficients, according to the environmental study area conditions, the models presents an improvement in the L↓ flows estimates. The cloudy skies models proposed, they exhibited a regular performance.

Les caractéristiques des rayonnements solaires dépendent fortement de certains événements météorologiques non observés comme fréquence, taille et type des nuages et leurs propriétés optiques (aérosols atmosphériques, al- bédo du sol, vapeur d’eau, poussière et turbidité atmosphérique) tandis qu’une séquence du rayonnement solaire peut être observée et mesurée à une station donnée. Ceci nous a suggéré de modéliser les processus de rayonnement solaire (ou d’indice de clarté) en utilisant un modèle Markovien caché (HMM), paire corrélée de processus stochastiques. Notre modèle principal est un HMM à temps continu (Xt, yt)t_0 est tel que (yt), le processus observé de rayonnement, soit une solution de l’équation différentielle stochastique (EDS) : dyt = [g(Xt)It − yt]dt + _(Xt)ytdWt, où It est le rayonnement extraterrestre à l’instant t, (Wt) est un mouvement Brownien standard et g(Xt), _(Xt) sont des fonctions de la chaîne de Markov non observée (Xt) modélisant la dynamique des régimes environnementaux. Pour ajuster nos modèles aux données réelles observées, les procédures d’estimation utilisent l’algorithme EM et la méthode du changement de mesures par le théorème de Girsanov. Des équations de filtrage sont établies et les équations à temps continu sont approchées par des versions robustes. Les modèles ajustés sont appliqués à des fins de comparaison et classification de distributions et de prédiction. / Characteristics of solar radiation highly depend on some unobserved meteorological events such as frequency, height and type of the clouds and their optical properties (atmospheric aerosols, ground albedo, water vapor, dust and atmospheric turbidity) while a sequence of solar radiation can be observed and measured at a given station. This has suggested us to model solar radiation (or clearness index) processes using a hidden Markov model (HMM), a pair of correlated stochastic processes. Our main model is a continuous-time HMM (Xt, yt)t_0 is such that the solar radiation process (yt)t_0 is a solution of the stochastic differential equation (SDE) : dyt = [g(Xt)It − yt]dt + _(Xt)ytdWt, where It is the extraterrestrial radiation received at time t, (Wt) is a standard Brownian motion and g(Xt), _(Xt) are functions of the unobserved Markov chain (Xt) modelling environmental regimes. To fit our models to observed real data, the estimation procedures combine the Expectation Maximization (EM) algorithm and the measure change method due to Girsanov theorem. Filtering equations are derived and continuous-time equations are approximated by robust versions. The models are applied to pdf comparison and classification and prediction purposes.

Objetivos: Este trabalho, abrangendo a área da transferência de calor e da mecânica dos fluidos, em seu desenvolvimento envolveu métodos analíticos, numéricos computacionais e experimentais (em ambiente de campo), com a finalidade de analisar o uso de trocadores de calor solo-ar, como estratégia para diminuir o consumo de energia convencional, no aquecimento ou resfriamento de ambientes construídos. Assim, um dos objetivos do estudo foi avaliar, com base em resultados experimentais, a performance do solo como um reservatório de energia, derivada da radiação solar. Buscou-se, pois, identificar parâmetros, procedimentos e condições favoráveis envolvendo esta estratégia. O outro objetivo do estudo foi, usando os softwares GAMBIT e FLUENT, modelar computacionalmente o escoamento do ar no trocador de calor solo-ar. Método: O estudo experimental e numérico foi precedido pela construção de uma edificação, especificamente concebida para a pesquisa, identificada como Casa Ventura. Em continuidade, foram enterrados dutos no solo, que conduziriam ar exterior e água (esta última por um período limitado) ao ambiente interno. No caso da condução de ar, o solo funcionaria como um reservatório de energia, aquecendo ou resfriando a ar. Já, no caso da condução de água, prevista com duto de baixa condutividade térmica, o solo funcionaria apenas como um protetor à radiação solar, para preservar as características térmicas da água, desde um reservatório, de onde a mesma era bombeada, até o interior da casa. Na Casa Ventura foram construídos dois ambientes centrais com características dimensionais e de envolvente equivalentes, constituindo os ambientes monitorados no processo, sendo um, na condição natural, referencial, sem renovação de ar, e o outro, com renovação de ar. Na parte experimental, o ar foi captado do ambiente externo e insuflado por um ventilador nos dutos enterrados, renovou o ar no interior deste último ambiente. Com ajuda de um fan-coil, colocado neste ambiente, o ar renovado trocou calor com a água. Por questões de dificuldades operacionais, o bombeamento de água funcionou por um período muito curto. Durante o experimento, que se desenvolveu por todo o ano de 2007, foram monitoradas e registradas, além da temperatura do solo e da água, a temperatura e a umidade: do ar externo, do ar nos ambientes internos e do ar em escoamento nos dutos enterrados, bem como a velocidade de escoamento nos mesmos. Resultados: De forma geral, o potencial do solo para aquecer foi maior do que o de resfriamento do ar injetado nos dutos enterrados. O potencial de aquecimento foi mais destacado nos meses de maio, junho, julho e agosto, e se mostrou maior que 3K. Para profundidades entre 2 e 3m, estima-se que o potencial possa ser superior a 8K. Por outro lado, o potencial de resfriamento foi maior nos meses de janeiro, fevereiro e dezembro, mas foi baixo para pequenas profundidades (menos de um metro). Para resfriamento, este potencial pode chegar a 4K. Contribuições da pesquisa: Face aos resultados da pesquisa, diversas foram as suas contribuições, dentre as quais se destacam: a construção de um banco de dados experimentais sobre as propriedades e características do solo (índices físicos, difusividade térmica, capacidade térmica volumétrica, condutividade térmica, temperatura e umidade) e do ar ambiente (temperatura e umidade) para o município de Viamão, localizado na região sul do Brasil, e que pode ser usado para a continuidade desta pesquisa ou para a elaboração de novas pesquisas e projetos; e o desenvolvimento de uma metodologia para a modelagem computacional de trocadores de calor solo-ar, validada através dos dados experimentais citados acima, possibilitando, assim, o emprego deste procedimento numérico, para a elaboração de projetos ou novas pesquisas nesta área. / Purpose: The development of the present work, comprising the area of heat transfer and fluids mechanics involved analytical, numerical computational and experimental (in field environment) methods, with the purpose of analyzing the use of earth-to-air heat exchanger, as a strategy to reduce conventional energy consumption, for the heating or cooling of built environments. Thus, one of the study purposes was to evaluate, based on experimental results, the earth performance as an energy reservoir, derived from solar radiation incidence on the surface of the ground. We aimed, then, at identifying favorable parameters, procedures and conditions involving this strategy. The other study purpose was, using the GAMBIT and FLUENT softwares, computationally modeling the air flow in the earth-to-air heat exchanger. Method: The experimental and numerical study was preceded by the construction of a building, specially planned for the research, called Casa Ventura. As a follow-up, ducts were buried on the ground, to conduct external air and water (the latter one for a limited period) to the internal environment of the house. In terms of air conduction, the earth would work as an energy reservoir, heating or cooling the air. Concerning the water conduction, planned to use a duct of low thermal conductivity, the earth would only work as a protector from solar radiation, to preserve the water thermal characteristics, when flowing from the water reservoir, where it would be taken from, to the inside of the house. At Casa Ventura two central environments were built with similar dimensional and envelope characteristics, constituting the environments monitored in the process, in which, one in the natural and referential condition, without air renovation, and the other, with air renovation. In the experimental part, the air was captured from the external environment and inflated by a fan in the buried ducts, and it renovated the air inside this latter environment. With the help of a fan-coil, placed in this environment, the renovated air exchanged heat with the water flowing through the ducts. Due to some operational difficulties, the pumping of water lasted for a very short period. During the experiment, which lasted through the whole year of 2007, besides the water and earth temperature, the temperature and humidity of the following were also monitored and registered: the external air, the air in the internal environments and the air flowing in the buried ducts, as well as the flowing speed of the different fluids. Results: In a general way, the earth potential to heat was higher than the cooling of air injected in the buried ducts. The heating potential was higher in the months of May, June, July and August, doing so by more 3K. For depths between 2 and 3m, it is estimated that the potential might be over 8K. On the other hand, the potential for cooling was higher in the months of January, February and December, but it was low for low depths (less than a meter). For cooling, this potential may reach 4K. Research contributions: Considering the research results, several were the contributions, among which we highlight: the construction of an experimental database on the earth properties and characteristics (physical indexes, thermal diffusivity, volumetric heat capacity, thermal conductivity, temperature and humidity) and the environmental characteristics of the air (temperature and humidity) for the city of Viamão, located in Southern Brazil, and that may be used for the continuation of this research or for the elaboration of new researches and projects; and the development of a methodology for computational modeling of earth-to-air heat exchangers, validated through the experimental data mentioned before, enabling, therefore, the use of this numerical procedure for the elaboration of projects or new researches in this area.

PINTO, Fabrício Alves. Medição da evaporação em tanques classe a instalados em ambientes aquático e terrestre. 2009. 58 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T14:11:39Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_fapinto.pdf: 1378262 bytes, checksum: 2dae07ff31ce2b3fa2226128d976ce5d (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T14:12:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_fapinto.pdf: 1378262 bytes, checksum: 2dae07ff31ce2b3fa2226128d976ce5d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T14:12:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_fapinto.pdf: 1378262 bytes, checksum: 2dae07ff31ce2b3fa2226128d976ce5d (MD5) Previous issue date: 2009 / The main objective of this research was to compare evaporation measured in two Class A evaporation pans. The first one installed 15 cm over the surface and the second one installed at surface level in a small reservoir. The experiment was carried out at the Fisheries Station of the Federal University of Ceará, in Fortaleza. An automated weather station was installed at the same site. During February to November of 2008, evaporation data were measured in a daily basis. The weather data were collected in a weekly basis using a radio frequency system. The evaporation measured at a soil surface was 5.3% higher than the evaporation measured at a water surface level of the reservoir. The different installation conditions were influenced differently by the weather parameters. The evaporation estimation methods of Penman, Linsley and Linacre underestimated the evaporation measured in the reservoir, and the Penman method presented the smaller error / As condições climáticas das regiões semi-áridas favorecem a evaporação que representa a maior perda do volume líquido dos açudes, portanto, um parâmetro importante para o gerenciamento dos recursos hídricos. Um dos instrumentos mais difundidos e utilizados para estimar a evaporação em reservatórios é o Tanque Classe A. Assim, este trabalho teve como objetivo principal comparar a evaporação medida em dois tanques Classe A, sendo um instalado em ambiente aquático e outro em ambiente terrestre, e como objetivo secundário avaliar estimativas da evaporação obtidas pelos métodos propostos por Penman (1948), Linsley (1982) e Linacre (1993) em relação às medidas de evaporação obtidas nos referidos tanques evaporimétricos. O experimento foi conduzido na Estação de Piscicultura do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza, CE. Neste local, além dos tanques Classe A, foi instalada uma estação meteorológica automática. No período de fevereiro a novembro de 2008 foram realizadas medidas diárias de evaporação e coletados, semanalmente, os dados meteorológicos armazenados no sistema de aquisição da estação, utilizando rádio freqüência. O total evaporado no tanque Classe A instalado em ambiente terrestre foi 5,3% superior ao total evaporado no tanque Classe A em ambiente aquático. A instalação do tanque Classe A em ambiente aquático reduziu os efeitos diretos da radiação solar incidente, umidade relativa, temperatura do ar e velocidade do vento sobre a evaporação assim com a amplitude térmica da água no seu interior. O método proposto por Penman (1948) apresentou os melhores desempenhos, com erros relativos de -3,0% em relação ao tanque Classe A no ambiente aquático e -7,9% em relação ao tanque Classe A no ambiente terrestre.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the growth and development of soybean cultivars submitted in different spatial arrangements associated with weather temperature elements and solar radiation, and also the contribution of temperature elements, solar radiation, precipitation and the thermal time the duration of the development phases. The cultivars used were BMX Ativa RR, BMX Turbo RR e BMX Potência RR and the spatial arrangements were 45, crossed, 20, 20x40, 20x60 and 20x80 cm. Two field experiments were conducted in the experimental area of Agroclimatology Laboratory of the Federal University of Santa Maria, campus Frederico Westphalen/RS in the growing seasons of 2012/2013 and 2013/2014. During the crop cycle asked the following ratings: weekly count of the number of nodes; growth analysis; and monitoring of phenological scale. From these data, there was obtained plastochron, the conversion efficiency and regression models for the phenological stages. In the growing seasons 2012/2013 the plastochron cultivar BMX Turbo RR in spatial arrangement of 20 cm and the lowest BMX Potência RR, in the arrangement of 20x80 cm. In the growing seasons 2013/2014 the plastochron cultivar BMX Ativa RR in the cross arrangement and the lowest this cultivar in the arrangement of 20x40 cm. For all cultivars the only spatial arrangement which differed in both years, was to 20x40 cm which had lower plastochron values in the second year. The arrangement of 20x40 cm is favored by the approach of the internal lines of 20 cm, the best use of solar radiation by the rapid closure of these lines. The external lines of 40 cm favor the development, and facilitate the application of phytosanitary treatments. Higher conversion efficiencies of cultivars are obtained in paired arrangements. Paired arrangements and 20 cm, for having the highest leaf area index and possibly increased interception of diffuse radiation increase the conversion efficiency and productivity of the cultivars BMX Ativa RR and BMX Turbo RR. The thermal time in different phenological stages of soybean cultivars varies according to the growing seasons, and is determining the duration and follow-up phases. It is the factor that most influenced at all stages of development of cultivars, contributing over 95% in the regression models. Meteorological data associated with phenology identify the different weather conditions which culture is exposed and demonstrate the plasticity that this species has. / O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento e desenvolvimento de cultivares de soja submetidas a arranjos espaciais, associados aos elementos meteorológicos temperatura e radiação solar, e também a contribuição dos elementos temperatura, radiação solar, precipitação e soma térmica acumulada na duração das fases de desenvolvimento. As cultivares utilizadas foram BMX Ativa RR, BMX Turbo RR e BMX Potência RR e os arranjos espaciais de 45, cruzado, 20, 20x40, 20x60 e 20x80 cm. Conduziram-se dois experimentos a campo na área experimental do Laboratório de Agroclimatologia da Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen/RS nos anos agrícolas 2012/2013 e 2013/2014. Durante o cultivo foram feitas as seguintes avaliações: contagem semanal do número de nós, análise de crescimento semanal e acompanhamento da escala fenológica. A partir destas, obteve-se o plastocrono, a eficiência de conversão e os modelos de regressão para as fases fenológicas. No ano agrícola 2012/2013 o maior plastocrono foi da cultivar BMX Turbo RR no arranjo espacial de 20 cm e o menor na cultivar BMX Potência RR no arranjo de 20x80 cm. No ano agrícola 2013/2014 o maior plastocrono foi da cultivar BMX Ativa RR no arranjo cruzado e o menor nesta mesma cultivar, no arranjo de 20x40 cm. Para todas as cultivares o único arranjo espacial que diferiu nos dois anos, foi o de 20x40 cm onde obteve menores valores de plastocrono no segundo ano. O arranjo de 20x40 cm é favorecido pela aproximação das linhas internas de 20 cm, pelo melhor aproveitamento da radiação pelo rápido fechamento destas entrelinhas. As entrelinhas externas de 40 cm favorecem o desenvolvimento, além de facilitarem a aplicação dos tratamentos fitossanitários. Maiores eficiências de conversão das cultivares são obtidos nos arranjos pareados. Os arranjos pareados e 20 cm, por ter o maior índice de área foliar e possivelmente maior interceptação da radiação difusa aumentam a eficiência de conversão e a produtividade das cultivares BMX Ativa RR e BMX Turbo RR. A soma térmica acumulada nas diferentes fases fenológicas de cultivares de soja varia de acordo com o ano agrícola, e é determinante na duração e seguimento das fases. É o fator que mais influenciou em todas as fases de desenvolvimento das cultivares, contribuindo com mais de 95% nos modelos de regressão. Os dados meteorológicos associados a fenologia identificam as diferentes condições meteorológicas as quais a cultura é exposta e demostram a plasticidade que esta espécie apresenta.

Objetivos: Este trabalho, abrangendo a área da transferência de calor e da mecânica dos fluidos, em seu desenvolvimento envolveu métodos analíticos, numéricos computacionais e experimentais (em ambiente de campo), com a finalidade de analisar o uso de trocadores de calor solo-ar, como estratégia para diminuir o consumo de energia convencional, no aquecimento ou resfriamento de ambientes construídos. Assim, um dos objetivos do estudo foi avaliar, com base em resultados experimentais, a performance do solo como um reservatório de energia, derivada da radiação solar. Buscou-se, pois, identificar parâmetros, procedimentos e condições favoráveis envolvendo esta estratégia. O outro objetivo do estudo foi, usando os softwares GAMBIT e FLUENT, modelar computacionalmente o escoamento do ar no trocador de calor solo-ar. Método: O estudo experimental e numérico foi precedido pela construção de uma edificação, especificamente concebida para a pesquisa, identificada como Casa Ventura. Em continuidade, foram enterrados dutos no solo, que conduziriam ar exterior e água (esta última por um período limitado) ao ambiente interno. No caso da condução de ar, o solo funcionaria como um reservatório de energia, aquecendo ou resfriando a ar. Já, no caso da condução de água, prevista com duto de baixa condutividade térmica, o solo funcionaria apenas como um protetor à radiação solar, para preservar as características térmicas da água, desde um reservatório, de onde a mesma era bombeada, até o interior da casa. Na Casa Ventura foram construídos dois ambientes centrais com características dimensionais e de envolvente equivalentes, constituindo os ambientes monitorados no processo, sendo um, na condição natural, referencial, sem renovação de ar, e o outro, com renovação de ar. Na parte experimental, o ar foi captado do ambiente externo e insuflado por um ventilador nos dutos enterrados, renovou o ar no interior deste último ambiente. Com ajuda de um fan-coil, colocado neste ambiente, o ar renovado trocou calor com a água. Por questões de dificuldades operacionais, o bombeamento de água funcionou por um período muito curto. Durante o experimento, que se desenvolveu por todo o ano de 2007, foram monitoradas e registradas, além da temperatura do solo e da água, a temperatura e a umidade: do ar externo, do ar nos ambientes internos e do ar em escoamento nos dutos enterrados, bem como a velocidade de escoamento nos mesmos. Resultados: De forma geral, o potencial do solo para aquecer foi maior do que o de resfriamento do ar injetado nos dutos enterrados. O potencial de aquecimento foi mais destacado nos meses de maio, junho, julho e agosto, e se mostrou maior que 3K. Para profundidades entre 2 e 3m, estima-se que o potencial possa ser superior a 8K. Por outro lado, o potencial de resfriamento foi maior nos meses de janeiro, fevereiro e dezembro, mas foi baixo para pequenas profundidades (menos de um metro). Para resfriamento, este potencial pode chegar a 4K. Contribuições da pesquisa: Face aos resultados da pesquisa, diversas foram as suas contribuições, dentre as quais se destacam: a construção de um banco de dados experimentais sobre as propriedades e características do solo (índices físicos, difusividade térmica, capacidade térmica volumétrica, condutividade térmica, temperatura e umidade) e do ar ambiente (temperatura e umidade) para o município de Viamão, localizado na região sul do Brasil, e que pode ser usado para a continuidade desta pesquisa ou para a elaboração de novas pesquisas e projetos; e o desenvolvimento de uma metodologia para a modelagem computacional de trocadores de calor solo-ar, validada através dos dados experimentais citados acima, possibilitando, assim, o emprego deste procedimento numérico, para a elaboração de projetos ou novas pesquisas nesta área. / Purpose: The development of the present work, comprising the area of heat transfer and fluids mechanics involved analytical, numerical computational and experimental (in field environment) methods, with the purpose of analyzing the use of earth-to-air heat exchanger, as a strategy to reduce conventional energy consumption, for the heating or cooling of built environments. Thus, one of the study purposes was to evaluate, based on experimental results, the earth performance as an energy reservoir, derived from solar radiation incidence on the surface of the ground. We aimed, then, at identifying favorable parameters, procedures and conditions involving this strategy. The other study purpose was, using the GAMBIT and FLUENT softwares, computationally modeling the air flow in the earth-to-air heat exchanger. Method: The experimental and numerical study was preceded by the construction of a building, specially planned for the research, called Casa Ventura. As a follow-up, ducts were buried on the ground, to conduct external air and water (the latter one for a limited period) to the internal environment of the house. In terms of air conduction, the earth would work as an energy reservoir, heating or cooling the air. Concerning the water conduction, planned to use a duct of low thermal conductivity, the earth would only work as a protector from solar radiation, to preserve the water thermal characteristics, when flowing from the water reservoir, where it would be taken from, to the inside of the house. At Casa Ventura two central environments were built with similar dimensional and envelope characteristics, constituting the environments monitored in the process, in which, one in the natural and referential condition, without air renovation, and the other, with air renovation. In the experimental part, the air was captured from the external environment and inflated by a fan in the buried ducts, and it renovated the air inside this latter environment. With the help of a fan-coil, placed in this environment, the renovated air exchanged heat with the water flowing through the ducts. Due to some operational difficulties, the pumping of water lasted for a very short period. During the experiment, which lasted through the whole year of 2007, besides the water and earth temperature, the temperature and humidity of the following were also monitored and registered: the external air, the air in the internal environments and the air flowing in the buried ducts, as well as the flowing speed of the different fluids. Results: In a general way, the earth potential to heat was higher than the cooling of air injected in the buried ducts. The heating potential was higher in the months of May, June, July and August, doing so by more 3K. For depths between 2 and 3m, it is estimated that the potential might be over 8K. On the other hand, the potential for cooling was higher in the months of January, February and December, but it was low for low depths (less than a meter). For cooling, this potential may reach 4K. Research contributions: Considering the research results, several were the contributions, among which we highlight: the construction of an experimental database on the earth properties and characteristics (physical indexes, thermal diffusivity, volumetric heat capacity, thermal conductivity, temperature and humidity) and the environmental characteristics of the air (temperature and humidity) for the city of Viamão, located in Southern Brazil, and that may be used for the continuation of this research or for the elaboration of new researches and projects; and the development of a methodology for computational modeling of earth-to-air heat exchangers, validated through the experimental data mentioned before, enabling, therefore, the use of this numerical procedure for the elaboration of projects or new researches in this area.

Objetivos: Determinar a dose eritematosa mínima (DEM) medida por exposição controlada à radiação ultravioleta-B (RUV-B), como limiar para dano solar agudo nos diversos fototipos, e medir a cor da pele constitucional pelo sistema colorimétrico CIELAB. Pacientes e Métodos: Um total de 194 voluntários, sadios, com idades acima de 18 anos, distribuídos em um mínimo de 30 participantes por fototipo. Todos foram classificados por fototipos segundo os critérios de Fitzpatrick. As regiões infra-axilar torácica e nádega foram irradiadas em 4 áreas de 1 cm2, assim como foi registrada a cor da pele desses locais pelo sistema CIELAB. Delineamento: Estudo transversal. Resultados: A média de idade dos participantes foi de 38 anos, sendo 68% do sexo feminino. A avaliação da associação entre as medidas das DEMs e dos valores colorimétricos da coordenada L*, mostrou uma correlação de Pearson negativa com r = -0,91 para um valor p<0,05. Para os valores das DEMs e os escores da classificação dos voluntários por fototipos, obteve-se correlação de Spearman (rs) de +0,95 para p<0,05 e, correlacionando os valores colorimétricos com os escores dos fototipos, encontrou-se em tórax um rs de -0,93 e em nádega -0,92 para um p < 0,05. Conclusões – Concluiu-se que: 1)- a mensuração dos valores colorimétricos da coordenada L* nas regiões infra-axilar torácica e nádega mostraram uma forte correlação com os valores das DEMs, sendo de menor poder invasivo e de maior praticidade para mensuração de sensibilidade à radiação ultravioleta; 2)- apesar de os escores de Fitzpatrick terem alta correlação com os valores das DEMs, mostraram superposição de valores nos fototipos adjacentes; 3)- o grau de associação das classes dos fototipos com a cor da pele permite dizer que a categoria numérica do fototipo aumenta à medida que a pele fica mais escura. / Objectives: Determine the minimal erythema dose (MED) measured by controlled exposure to UVB radiation (UVBR) as an acute photodamage threshold for different skin phototypes, and measure the constitutional skin color by means of the colorimetric system CIELAB. Patients and Methods: A total of 194 healthy individuals, over 18 years of age, were divided into groups with a minimum of 30 participants per phototype (Fitzpatrick critera). Four 1-cm² areas of the lateral trunk and buttocks were exposed to radiation and the color of the skin at these sites was registered by the CIELAB system. Design: Transversal study. Results: The average age of the participants out of whom 68% were females was 38 years. The assessment of the association of the MED values with the colorimetric values of the coordinate L* both on the thorax and on the buttocks showed a negative Pearson correlation coefficient (r) of - 0.91 for p<0.05. A Spearman’s rank correlation coefficient (r²) of +0.95 for p<0.05 was obtained for the MED values and the scores of the classification of the volunteers by phototypes, and rs of –0.93 on the thorax and rs of –0.92 on the buttocks for p<0.05 were found by correlating the colorimetric values with the scores of the phototypes. Conclusions – It was concluded that: 1) the colorimetric values of the coordinate L* showed a strong correlation with the DEM values, which could be a less invasive and more practical method for measuring the sensitivity to ultraviolet radiation; 2) although the Fitzpatrick’s scores have a high correlation with the MED values, they demonstrated the overlap of values in the adjoining phototypes; 3) the extent of association of the pthototype classes with the color of the skin allows us to say that the numerical category of the phototype increases as the skin gets darker.

O manguezal de Bragança-PA, que possui uma área de 120 km&sup2 apresenta algumas clareiras devido a desmatamentos. As condições micrometeorológicas no manguezal de Bragança-PA foram observadas no ano de 1997, cuja radiação solar global foi elevada com um pico de 938 W m-2. Os registros mostraram uma grande atenuação da radiação fotossinteticamente ativa através do dossel do mangue. As estimativas do saldo de saldo de radiação no mangueza foram 78% da radiação solar, enquanto os fluxos de calor latente e sensível foram 69% e 24%, do saldo de radiação, respectivamente. O vento predominante foi do Nordeste e os valores de velocidade do vento foram intensificados com o avanço da estação seca. Os resultados ilustram a maior variação diária nas variáveis micrometeorológicas observadas sobre a área desmatada, comparado com aquelas observadas no interior do manguezal, um fator que foi mais pronunciado nos períodos secos. Por exemplo, a variação média diária da temperatura do ar e a variação no déficit de umidade específica sobre a área desmatada foi quase o dobro daquela observada no manguezal. As altas taxas de aquecimento do solo exposto à incidência direta da radiação solar na área desmatada, submeteu o solo a valores de temperatura de 38,3ºC centigrados em comparação com 27,0ºC graus centígrados no manguezal. Este efeito foi notado nas variações do fluxo de calor no solo, cujas amplitudes atingiram 73,1 W m-2 na área desmatada e 9,4 W m-2 no manguezal, com retrato de duas horas. / The mangrove of Bragança-PA that possesses an area of 120 Km&sup2 it presents some deforested areas. The micrometeorological conditions in the mangrove was observed in the year of 1997, whose global solar radiation was high with a pick of 938 W m-2. The recordings showed a large atenuation of photosynthetic active radiation through the dossel. The estimates of net radiation in the mangrove were 78% of solar radiation while the fluxes of latent and sensible heat were 69% and 24% of net radiation, respectively. The predominant wind was of northeast and the values of wind speed intensified with the progress of the dry season. The results illustrate the much greater daily variation in climatic variables observed over deforested area compared to those observed in the mangrove, a feature which is most pronounced in dry periods. For example, the average daily of air temperature range and the range in specific humidity deficit over deforested area was about twice that seen into mangrove forest. The high rates of heating of the exposed soil to the direct incidence of the solar radiation in the deforested area, it submitted the soil temperatures to values of the 38,3°C in comparison with 27,0°C in the mangrove. This effect was verified in the variations of the soil heat flux, whose amplitudes reached 73,1 W m-2 in the deforested area and 9,4 W m-2 in the mangrove with delay of two hours.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Irrigated rice is highly influenced by weather, as it is by air temperature and solar radiation. Thus, the study aimed to evaluate the effect of sowing dates on grain yield and in water use, as well as in red rice, main weed in irrigated rice. Furthermore, the study evaluated the influence of different temperatures on the germination of red rice and cultivated rice, as well as oxidative stress in rice plants submitted to different temperatures and water level conditions. The studies were performed in field in an experimental lowland area, and in laboratory, in a BOD incubator and in Phytotron with controlled temperature conditions. It was observed that the sowing date has influence on yield, on the efficiency of water use and on the control of red rice, and that the beginning of the recommended period for sowing (end of September and beginning of October) what provides better grain yield and water use efficiency. Also, in this period red rice seeds emerge less, resulting in a more efficient control. It was verified that the soil temperature effects red rice germination, what can be a significant strategy on the management of this weed. On the other hand, the temperature associated to the water level is a factor that causes oxidative stress on rice seedlings, with consequences on growth and nitrogen accumulation. The lower the water level used in the rice paddy, smaller are the morphophysiological changes caused in seedlings. The chemical control by applying imazapyr+imazapic in the dose of 52,5+17,5 g ha-1 in PRE + 52,5+17,5 g ha-1 in POST; and 105+35 g ha-1 only in PRE and POST are efficient on red rice control, on condition that the irrigation management is appropriate and there is no presence of red rice resistant to these herbicides. / A cultura do arroz irrigado é altamente influenciada pelas condições meteorológicas, tais como temperatura do ar e radiação solar. Nesse sentido, o trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de épocas de semeadura de arroz no rendimento de grãos e no uso de água, bem como no controle de arroz-vermelho, principal planta daninha do arroz irrigado. Além disso, avaliou-se a influência de diferentes temperaturas na germinação do arroz-vermelho e do arroz irrigado, assim como o estresse oxidativo em plantas de arroz submetidas a diferentes condições de temperaturas e níveis de lâmina de água. Os trabalhos foram realizados a campo em área experimental de várzea e em laboratório, sob câmara B.O.D e Fitotron, com condições controladas de temperatura. Observou-se que a época de semeadura influencia o rendimento de grãos do arroz, a eficiência do uso da água e no controle do arroz-vermelho, sendo a época do início do período recomendado a que proporciona maior rendimento de grãos e eficiência no uso de água. Além disso, nesse período, ocorre menor emergência de arroz-vermelho, resultando em controle mais eficiente. Verificou-se também que a temperatura do solo afeta a germinação do arroz-vermelho o que pode ser uma estratégia significativa no manejo dessa planta daninha. Por outro lado, a temperatura e a altura da lâmina de água são fatores que podem causar estresses oxidativos em plântulas de arroz, com consequências no crescimento e na acumulação de nitrogênio. Quanto menor é a lâmina de água utilizada na lavoura, menores são as alterações morfofisiológicas causadas nas plântulas. O controle químico através da aplicação de imazapyr+imazapic na dose de 52,5+17,5 g ha-1 em PRE + 52,5+17,5 g ha-1 em POS; e 105+35 g ha-1 somente em PRE e POS é eficiente no controle de arroz-vermelho, desde que o manejo da irrigação seja adequado e não haja presença de biótipos de arroz-vermelho resistentes a esses herbicidas.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-05T12:51:09Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1137139 bytes, checksum: e12ef38589083b7a6e2b1cbb011a5ed4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T12:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1137139 bytes, checksum: e12ef38589083b7a6e2b1cbb011a5ed4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / DNA methylation is a key process for the regulation of gene expression by reversible inactivation of genes. Environmental factors such as solar radiation, can alter the DNA methylation profile. MMP-9 protein is part of a collagenases family whose function is to remodel the extracellular matrix, which presents itself very active in the early stages of cancer and photoaging. MicroRNAs are non-coding RNA molecules that act as post-transcriptional regulators of gene expression by degrading or repressing the target messenger RNA. It is estimated that about 10% of microRNA expression is controlled via DNA methylation. The microRNA-137 has tumor suppressor function in various types of cancer, including squamous cell carcinoma and melanoma. The aim of our study was to analyze the influence of sun exposure on the DNA methylation profile of matrix metalloprotease-9 (MMP9) and microRNA-137 (MIR137) genes of skin cells. To this purpose, skin samples were analyzed, which were obtained from sun-exposed and sun-protected areas from 28 corpses of both sexes, aged 30-89 years with no history of skin diseases obtained from the Brazilian Service of Death Investigation. Genomic DNA was extracted using Trizol and with the aid of a tissue homogenizer. The DNA methylation analysis was performed using Methylation Specific PCR (MSP) by previous modification of the DNA with sodium bisulfite. The amplified samples were subjected to electrophoresis on polyacrylamide gel followed by staining with silver nitrate. Statistical analysis was performed using the McNemar paired test at a significance level of 5%. No differences were found among the areas (p>0.05), with the partially methylated condition found to be a common event in skin for both MMP9 (96.4% of samples) and MIR137 (60.4% of samples). We conclude that sun exposure does not induce changes in DNA methylation status in the studied CpG sites. / A metilação do DNA constitui um dos principais processos para a regulação da expressão gênica através da inativação reversível dos genes. Fatores ambientais tais como a radiação solar, podem alterar o perfil de metilação de DNA. A proteína MMP-9 faz parte de uma família de colagenases cuja função é a remodelação da matriz extracelular, apresentando-se muito ativa em fases iniciais do câncer e do fotoenvelhecimento. Os microRNAs são moléculas de RNA não codificantes que agem como reguladores pós-transcricionais da expressão gênica através da degradação ou repressão do RNA mensageiro alvo. Estima-se que cerca de 10% da expressão de microRNAs é controlada via metilação de DNA. O microRNA-137 possui função de supressor tumoral em vários tipos de câncer, incluindo o carcinoma espinocelular e melanoma. O objetivo do trabalho foi analisar a influência da exposição solar sobre o perfil de metilação de DNA dos genes da metaloprotease de matriz-9 (MMP9) e microRNA-137 (MIR137) em células da pele. Para isso, foram analisadas amostras de pele obtidas de uma área exposta e não exposta ao sol de 28 cadáveres de ambos os sexos, com idade entre 30-89 anos sem histórico de doenças de pele obtidas no Serviço de Verificação de Óbitos da Paraíba (SVO). O DNA genômico foi extraído dos tecidos utilizando-se Trizol e após homogeneização com auxílio de um homogeneizador de tecidos. A análise de metilação de DNA foi realizada pela técnica de PCR Específica para Metilação (MSP), através da prévia modificação do DNA com bissulfito de sódio. As amostras amplificadas foram submetidas à eletroforese em gel de poliacrilamida seguidas de coloração por nitrato de prata. A análise estatística foi realizada pelo teste pareado McNemar ao nível de significância de 5%. A análise revelou que não há diferença significativa entre as regiões exposta e não exposta ao sol, sendo a condição parcialmente metilada a mais frequente para ambos os genes MMP9 (96,4% das amostras) e MIR137 (60,4% das amostras) (p>0,05). Deste modo, concluímos que não há influência da exposição solar no perfil de metilação de DNA nos sítios CpG estudados.