Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ. / The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.

Define-se infiltração da água no solo como a entrada da água através da superfície do solo. O processo de infiltração separa, assim, quanto da precipitação pluvial, por exemplo, flui sobre a superfície do solo e quanto flui abaixo da superfície do solo, esta última tanto vertical como horizontalmente. Diversos fatores interferem neste processo, podendo-se destacar aqueles relacionados ao tipo de solo e declividade do terreno e às características do solo e da cobertura vegetal, bem como aquelas relacionadas à precipitação. São conhecidas diversas equações de infiltração, propostas para expressar a lei da infiltração da água em solos, que é o gráfico da taxa de infiltração da água com o tempo. São equações desenvolvidas empiricamente ou a partir de considerações físicas e aplicam-se somente a solos homogêneos e que permanecem homogêneos durante o processo. Dados da literatura têm mostrado que para nossos solos o avanço da frente de molhamento no processo de infiltração vertical também é proporcional à raiz quadrada do tempo, como a solução da equação de Richards obtida por Philip para a infiltração horizontal, porém com uma velocidade maior. Dado este fato, levanta-se a hipótese de utilizar a equação proposta por Philip para a infiltração na direção horizontal também para a direção vertical, em colunas com amostra de solo indeformada e com amostra de solo homogeneamente remodelada. Este trabalho trata do processo da infiltração de água no solo, especificamente a vertical descendente. Pretendeu-se avaliar as equações clássicas da lei da infiltração em amostras homogêneas de três solos estruturalmente distintos com estrutura deformada e indeformada. O experimento foi conduzido em latoratório, em nove colunas com amostras de três solos com características distintas, sendo um Cambissolo Háplico, um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico e um Nitossolo Vermelho eutroférrico. As curvas da taxa de infiltração foram determinadas em laboratório e o conteúdo de água foi determinado pela técnica da atenuação gama. A equação proposta por Kostiakov para a lei da infiltração ajustou-se muito bem (máximo R2 para todos os solos, com exceção da coluna indeformada do Nitossolo) por praticamente coincidir com a equação de ajuste estatistico dos dados. Já o mesmo não ocorreu com a equação proposta por Horton para a qual os coeficientes de determinação variaram de 0,528 a 0,898 (sem considerer a amostra do Nitossolo indeformada). Com relação ao modelo de Green & Ampt que, ao contrário das equações de Kostiakov e Horton que são modelos empíricos, pode-se dizer tratar-se de um modelo semi-analítico, os ajustes dos dados também não foram muito bons (R2 variando de 0,802 a 0,898, sem considerer a amostra do Nitossolo indeformada). O modelo quase todo analítico de Philip, baseado na solução da equação de Richards para a direção horizontal, ajustou-se muito bem aos dados desta pesquisa que foi desenvolvida para a direção vertical descendente, visto que o gráfico da posição de frente de molhamento em relação a fonte de água em função da raiz quadrada do tempo de infiltração resultou numa linha reta com alto coeficiente de determinação para todas as amostras (R2 maior que 0,99 para as deformadas e R2 maior que 0,95 para as deformadas). Todos os modelos apresentaram um ajuste ruim (R2 menor que 0,1) para a coluna indeformada do solo 3 (Nitossolo). Provavelmente devido à presença de bioporo no interior da coluna, com fluxo preferencial da água ou também ao processo de amostragem que é muito dificuldato devido a forte estruturação deste solo. / Soil water infiltration is defined as the entry of water through the soil surface. The infiltration process thus separates how much of the rainfall, for example, flows over the soil surface and how much it flows below the surface of the soil, the latter both vertically and horizontally. Several factors interfere in this process, being possible to highlight those related to the type of soil and slope of the terrain and to the characteristics of the soil and vegetation cover, as well as those related to precipitation. Several infiltration equations are known, proposed to express the law of water infiltration in soils, which is the graph of the infiltration rate of water as a function of time. They are equations developed empirically or from physical considerations and apply only to homogeneous soils that remain homogeneous during the process. Literature data have shown that for our soils the advance of the wetting front in the vertical infiltration process is also proportional to the square root of the time, as the solution of the Richards equation obtained by Philip for horizontal infiltration, but with a higher velocity. Given this fact, the hypothesis is proposed to use the equation proposed by Philip for the infiltration in the horizontal direction also for the vertical direction, in columns with undisturbed soil sample and with homogeneously remodeled soil sample. This work deals especifically with the process of vertical descending soil water infiltration. It was intended to evaluate the classical equations of the infiltration law in homogeneous samples of three structurally distinct soils with disturbed and undisturbed structure. The experiment was carried out in a laboratory, in nine columns with three soils distinct characteristics, being a Haplic Cambisol, a Dystrophic Yellow Red Latosol and an eutrophic Red Nitosol. The infiltration rate curves were determined in the laboratory and the water content was determined by the gamma ray attenuation technique. The equation proposed by Kostiakov for the infiltration law adjusted very well (maximum R2 for all soils, except for the undisturbed Nitosol column) since it practically coincide with the equation of statistical fit of the data. The same did not occur with the equation proposed by Horton for which the coefficients of determination ranged from 0,528 to 0.898 (not considering the undisturbed column of Nitosol. In relation to the Green & Ampt model, unlike the Kostiakov and Horton equations that are empirical models, it can be said that it is a semi-analytical model, the data adjustments were also not good changing from 0,802 to 0,848 also not considering the undisturbed Nitosol. Philip\'s almost all-analytical model, based on the solution of the Richards equation for the horizontal direction, fitted very well the data from this work that were conducted in the downward vertical direction, since the graph of the wet facing front position the water source as a function of the square root of the infiltration time resulted in a straight line with a high coefficient of determination for all samples (R2 greater than 0.99 for the deformed and R2 greater than 0.95 for the deformed ones). All models presented a poor fit (R2 less than 0.01) for the undisturbed soil 3 column (Nitosol). Probably due to the presence of biopore inside the column, with preferential flow of water or to the sampling process that is very difficult due to the strong structure of this soil.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_chris.pdf: 2110899 bytes, checksum: 589457df1d7b33218ca52d383800ff09 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / The objective of this work was to evaluate the influence of the soil humidity in the field capacity in the tensions of 0,006 MPa (FC1), 0,010 MPa (FC2) and 0,033 MPa (FC3) and of different levels of water deficits (WD 0%, WD 33% and WD 67%) in the initial growth of the coffee plant conilon and in the leaf water potential measured in the anti-morning, in a Red-Yellow Oxisol (OR) and Red-Yellow Ultisol (URY). The experiment was let vegetation home, being cultivated the plants in vases of 12 liters during 255 days. The adopted experimental design was randomized entirely, mounted in outline of subdivided portions, with three repetitions for each soil. The growth evaluations were achieved each 60 days and the analyzed data by the surface technique of answering. The tenor of soil humidity in the field capacity varies with the adopted tension in its determination. The growth of the coffee plant conilon in WD 0% was higher to the obtained in the water deficits of 33% and 67% of OR and URY. The largest growth of the culture was observed in FC2 of OR and in FC1 of URY. The smallest growth was obtained in the water deficits of the certain field capacity in the tension of 0,033 MPa (FC3) of OR and URY, what unfeasible its adoption in the estimate of the irrigation sheet, being used the camera of pressure of Richards. The x leaf water potential anti-morning (Ψam) showed to be a good indicator of the degree of hydration of the plants. The largest hydration to foliate was observed in WD 0%, being in CC2 for OR (Ψam = -0,17 MPa), being the water kept by the soil to a potential matric (Ψm) of -0,010 MPa and in CC1 for URY (Ψam = -0,33 MPa), which Ψm was the -0,006 MPa. To smallest hydration happened in WD 67% and in the FC3, also for OR (Ψam = -0,68 MPa) as for URY (Ψam = -1,3 MPa), being the water kept of Ψm of -0,20 MPa, for both soils. In WD 33% and WD 67% in the levels of the capacity of field of OR and URY, they were verified a reduction in the values leaf area, height and diameter of the stem of the plants. The accumulation of total dry matter and leaf water potential anti-morning observed in OR were superior to the of URY, in all of the levels of the field capacity and water deficits, resulting in the larger initial growth of the coffee plant conilon in this soil. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da umidade do solo na capacidade de campo determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa (CC3) e de diferentes níveis de déficits hídricos (DH 0%, DH 33% e DH 67%), no crescimento inicial do cafeeiro conilon e no potencial hídrico foliar medido na antemanhã, em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 litros durante 255 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, distribuído em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições para cada solo. As avaliações de crescimento foram realizadas a cada 60 dias e os dados analisados pela técnica de superfície de resposta. O teor de umidade do solo na capacidade de campo varia com a tensão adotada em sua determinação. O crescimento do cafeeiro conilon em DH 0% foi superior aos obtidos nos déficits hídricos de 33% e 67% do LV e do PVA. O maior crescimento da cultura foi observado na CC2 do LV e na CC1 do PVA. O menor crescimento foi obtido nos déficits hídricos da capacidade de campo determinada na tensão de 0,003 MPa (CC3) do LV e do PVA, o que inviabiliza a sua viii adoção na estimativa da lâmina de irrigação, utilizando-se a câmara de pressão de Richards. O potencial hídrico foliar antemanhã (Ψam) mostrou-se bom indicador do grau de hidratação das plantas. A maior hidratação foliar foi observada em DH 0%, sendo para o LV na CC2 (Ψam= -0,17 MPa), estando a água retida pelo solo a um potencial matricial (Ψm) de -0,010 MPa, e para o PVA na CC1 (Ψam = -0,33 MPa), cujo Ψm foi de -0,006 MPa. A menor hidratação ocorreu em DH 67% na CC3 tanto para o LV (Ψam = -0,68 MPa) como para o PVA (Ψam = -1,30 MPa), estando a água retida a um Ψm de -0,20 MPa, para ambos os solos. Em DH 33% e DH 67% nos níveis de capacidade de campo do LV e do PVA, foram verificadas reduções nos valores da área foliar, altura e diâmetro do caule das plantas. O acúmulo de matéria seca total e potencial hídrico foliar antemanhã observados no LV foram superiores aos do PVA, em todos os níveis de capacidade de campo e déficits hídricos, resultando em maior crescimento inicial do cafeeiro conilon, neste solo.

Sendo a condutividade hidráulica do solo um parâmetro que traduz a facilidade com que a água se movimenta ao longo do perfil de solo, sua determinação, principalmente no campo, torna-se imprescindível, visto que o movimento da água no solo está diretamente relacionado à produção das culturas agrícolas. Com isso, a aplicação de um método confiável que quantifique a condutividade hidráulica versus umidade, a função ( ) q K , certamente contribuirá muito para uma correta avaliação dos resultados, principalmente tendo em conta a grande variabilidade dessa função devido à variabilidade natural das características do solo. Neste trabalho, testou-se o método do perfil instantâneo com o objetivo de avaliar a função ( ) q K com e sem a suposição de gradiente unitário e também o seu comportamento com relação aos os horizontes pedológicos do solo. A determinação da função foi feita usando tensiômetros com manômetros de mercúrio instalados às profundidades de 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1 e 1,2 m e curvas de retenção determinadas para as mesmas profundidades, num Latossolo Vermelho Distrófico argissólico A moderado textura média, localizado no campo experimental da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo. A análise dos resultados foi feita pelo teste F de análise de variância, a fim de testar o paralelismo, a igualdade dos interceptos e a coincidência entre as retas lnK versus q, considerando e não considerando a suposição do gradiente unitário. Além disso, foram feitos também testes de similaridade da função ( ) q K de cada profundidade do solo pelo índice de concordância de Willmott (1981). Com base na análise dos resultados pode-se dizer que, com os procedimentos utilizados de delimitação da área para inundação e redistribuição da água, podem ser empregados modelos simples que consideram unitário o gradiente de potencial total e que, pela comparação feita entre as profundidades, a separação do perfil do solo em horizontes pedológicos parece seguir a separação em camadas com funções ( ) q K semelhantes, apenas a partir da profundidade 0,6 m. / The soil hydraulic conductivity is a parameter that quantifies the ability of the soil to conduct water along the soil profile. Hence its field determination is indispensable, since soil water movement is directly related to the field crop productions. Thus, the use of an adequate method that assesses the hydraulic conductivity as a function of soil-water content, the ( ) q K function, certainly will very contribute to a proper evaluation of results, mainly if it is considered the great variability of this function as a result of the natural variability of the soil characteristics. In this work, the instantaneous profile method was tested with the objective to evaluate a) the ( ) q K function taking and not taking into consideration the assumption of unit gradient and b) the behaviour of the ( ) q K function with respect to the pedological horizons of the soil. The determination of the function was made using mercury manometer tensiometers installed at the depths of 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0; 1.1 and 1.2 m and soil water retention curves determined for the same depths, in an Oxisol, located at experimental fields of Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, University de São Paulo, in Piracicaba (SP), Brasil (22 o 42’ 43,3’’ W and 47 o 37’ 10,4’’ S). The result analysis was made using an F-test in order to verify the paralelism, the intercept equality and the coincidence of the lnK versus q straight lines, taking and not taking account of the assumption of unit hydraulic gradient. Basides, similarity tests of the ( ) q K function were also made by the Willmott (1981) index. From the analysis of results, it could be concluded that, with the procedures used to delimit the experimental plots in this experiment to water the soil profile and to follow the water redistribuition, the unit gradient approches seem to be adequate to assess the field ( ) q K function and also that the pedological horizons seem to follow the layers of similar ( ) q K function, for depths greater than 0.6 m.

Define-se infiltração da água no solo como a entrada da água através da superfície do solo. O processo de infiltração separa, assim, quanto da precipitação pluvial, por exemplo, flui sobre a superfície do solo e quanto flui abaixo da superfície do solo, esta última tanto vertical como horizontalmente. Diversos fatores interferem neste processo, podendo-se destacar aqueles relacionados ao tipo de solo e declividade do terreno e às características do solo e da cobertura vegetal, bem como aquelas relacionadas à precipitação. São conhecidas diversas equações de infiltração, propostas para expressar a lei da infiltração da água em solos, que é o gráfico da taxa de infiltração da água com o tempo. São equações desenvolvidas empiricamente ou a partir de considerações físicas e aplicam-se somente a solos homogêneos e que permanecem homogêneos durante o processo. Dados da literatura têm mostrado que para nossos solos o avanço da frente de molhamento no processo de infiltração vertical também é proporcional à raiz quadrada do tempo, como a solução da equação de Richards obtida por Philip para a infiltração horizontal, porém com uma velocidade maior. Dado este fato, levanta-se a hipótese de utilizar a equação proposta por Philip para a infiltração na direção horizontal também para a direção vertical, em colunas com amostra de solo indeformada e com amostra de solo homogeneamente remodelada. Este trabalho trata do processo da infiltração de água no solo, especificamente a vertical descendente. Pretendeu-se avaliar as equações clássicas da lei da infiltração em amostras homogêneas de três solos estruturalmente distintos com estrutura deformada e indeformada. O experimento foi conduzido em latoratório, em nove colunas com amostras de três solos com características distintas, sendo um Cambissolo Háplico, um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico e um Nitossolo Vermelho eutroférrico. As curvas da taxa de infiltração foram determinadas em laboratório e o conteúdo de água foi determinado pela técnica da atenuação gama. A equação proposta por Kostiakov para a lei da infiltração ajustou-se muito bem (máximo R2 para todos os solos, com exceção da coluna indeformada do Nitossolo) por praticamente coincidir com a equação de ajuste estatistico dos dados. Já o mesmo não ocorreu com a equação proposta por Horton para a qual os coeficientes de determinação variaram de 0,528 a 0,898 (sem considerer a amostra do Nitossolo indeformada). Com relação ao modelo de Green & Ampt que, ao contrário das equações de Kostiakov e Horton que são modelos empíricos, pode-se dizer tratar-se de um modelo semi-analítico, os ajustes dos dados também não foram muito bons (R2 variando de 0,802 a 0,898, sem considerer a amostra do Nitossolo indeformada). O modelo quase todo analítico de Philip, baseado na solução da equação de Richards para a direção horizontal, ajustou-se muito bem aos dados desta pesquisa que foi desenvolvida para a direção vertical descendente, visto que o gráfico da posição de frente de molhamento em relação a fonte de água em função da raiz quadrada do tempo de infiltração resultou numa linha reta com alto coeficiente de determinação para todas as amostras (R2 maior que 0,99 para as deformadas e R2 maior que 0,95 para as deformadas). Todos os modelos apresentaram um ajuste ruim (R2 menor que 0,1) para a coluna indeformada do solo 3 (Nitossolo). Provavelmente devido à presença de bioporo no interior da coluna, com fluxo preferencial da água ou também ao processo de amostragem que é muito dificuldato devido a forte estruturação deste solo. / Soil water infiltration is defined as the entry of water through the soil surface. The infiltration process thus separates how much of the rainfall, for example, flows over the soil surface and how much it flows below the surface of the soil, the latter both vertically and horizontally. Several factors interfere in this process, being possible to highlight those related to the type of soil and slope of the terrain and to the characteristics of the soil and vegetation cover, as well as those related to precipitation. Several infiltration equations are known, proposed to express the law of water infiltration in soils, which is the graph of the infiltration rate of water as a function of time. They are equations developed empirically or from physical considerations and apply only to homogeneous soils that remain homogeneous during the process. Literature data have shown that for our soils the advance of the wetting front in the vertical infiltration process is also proportional to the square root of the time, as the solution of the Richards equation obtained by Philip for horizontal infiltration, but with a higher velocity. Given this fact, the hypothesis is proposed to use the equation proposed by Philip for the infiltration in the horizontal direction also for the vertical direction, in columns with undisturbed soil sample and with homogeneously remodeled soil sample. This work deals especifically with the process of vertical descending soil water infiltration. It was intended to evaluate the classical equations of the infiltration law in homogeneous samples of three structurally distinct soils with disturbed and undisturbed structure. The experiment was carried out in a laboratory, in nine columns with three soils distinct characteristics, being a Haplic Cambisol, a Dystrophic Yellow Red Latosol and an eutrophic Red Nitosol. The infiltration rate curves were determined in the laboratory and the water content was determined by the gamma ray attenuation technique. The equation proposed by Kostiakov for the infiltration law adjusted very well (maximum R2 for all soils, except for the undisturbed Nitosol column) since it practically coincide with the equation of statistical fit of the data. The same did not occur with the equation proposed by Horton for which the coefficients of determination ranged from 0,528 to 0.898 (not considering the undisturbed column of Nitosol. In relation to the Green & Ampt model, unlike the Kostiakov and Horton equations that are empirical models, it can be said that it is a semi-analytical model, the data adjustments were also not good changing from 0,802 to 0,848 also not considering the undisturbed Nitosol. Philip\'s almost all-analytical model, based on the solution of the Richards equation for the horizontal direction, fitted very well the data from this work that were conducted in the downward vertical direction, since the graph of the wet facing front position the water source as a function of the square root of the infiltration time resulted in a straight line with a high coefficient of determination for all samples (R2 greater than 0.99 for the deformed and R2 greater than 0.95 for the deformed ones). All models presented a poor fit (R2 less than 0.01) for the undisturbed soil 3 column (Nitosol). Probably due to the presence of biopore inside the column, with preferential flow of water or to the sampling process that is very difficult due to the strong structure of this soil.

<p>The boreal forests represent 8 % of all forested areas on the earth and have a significant role in the control of greenhouse gases and an impact on global climate change. The main objective of this thesis is to increase the understanding of how evaporation and heat-flux processes in the boreal forest zone are affecting the regional and global climate.</p><p>A meteorological mesoscale model with an advanced land-surface parameterization has been utilized to study aggregation of fluxes of water vapour and heat. The model has been compared against four other methods for flux estimation in a southern boreal landscape. The results show that the mesoscale model is successfully reproducing 24-hour averages of fractionally weighted mast measurements of sensible and latent heat flux.</p><p>The model was also evaluated against in-situ observations of surface fluxes and other meteorological variables. The results reveal that a correct initialization of soil moisture is crucial to simulate a realistic partitioning of the sensible and latent heat fluxes. Significant differences in surface fluxes and friction velocities between two apparently similar forest sites indicate the need for careful assessment of areal representativity when comparing mesoscale model results with in-situ observations.</p><p>A parameterization for the absorption of solar radiation of high-latitude sparse forests was implemented and tested in the model that significantly improved the simulation of high wintertime midday sensible heat fluxes. A scheme for heat storage in vegetation was also implemented which improved the results, but the scheme needs further evaluation for high latitude forests.</p><p>Two commonly used strategies for the description of land-surface heterogeneity, the effective parameter approach and the mosaic approach, were tested in the mesoscale model against airborne observations of sensible and latent heat fluxes. The results show that the mosaic approach produces better results especially when small lakes are present in model grid-squares.</p> / <p>Norra halvklotets barrskogsbälte representerar 8 % av all skogsbeklädd mark på jorden och har stor betydelse för kontrollen av växthusgaser och påverkan på globala klimatförändringar. Syftet med denna avhandling är att öka förståelsen av hur avdunstning och värmeflöden i den boreala skogszonen påverkar klimatet regionalt och globalt.</p><p>En meteorologisk mesoskalemodell med en avancerad landyteparameterisering har använts för att studera aggregering av avdunstning och värmeflöden. Modellen jämfördes med fyra andra metoder för uppskattning av värmeflöden i den boreala skogszonens södra delar. Resultaten visade att mesoskalemodellen reproducerar 24-timmarsmedelvärden av sensibelt och latent värmeflöde från areellt viktade mastmätningar med bra resultat.</p><p>Modellen utvärderades även mot markbaserade mätningar av sensibelt och latent värme och andra meteorologiska variabler. Resultaten visar att en korrekt initialisering av markvatteninnehållet är avgörande för att simulera en realistisk uppdelning av de sensibla och latenta värmeflödena. Markanta skillnader i markyteflöden och friktionshastigheter mellan två liknande skogsmätstationer påvisar nödvändigheten av en noggrann bedömning av den areella representativiteten när man jämför resultat från mesoskalemodellen med markbaserade mätningar.</p><p>En parameterisering för absorption av solstrålning i glesa skogsbestånd på höga breddgrader infördes och testades i modellen vilket markant förbättrade simuleringen av de höga sensibla värmeflöden som observerats vid middagstid på vintern. Ett uttryck för att beskriva värmelagring i vegetationen infördes också vilket förbättrade resultaten, men uttrycket behöver vidare utvärdering för skogsbestånd på höga breddgrader.</p><p>Två ofta använda strategier för att beskriva markytans heterogenitet, effektiva parametermetoden och mosaikmetoden, testades i mesoskalemodellen mot flygburna observationer av sensibla och latenta värmeflöden. Resultaten visar att mosaikmetoden ger bättre resultat särskilt när mindre sjöar förekommer i modellrutorna.</p>

The boreal forests represent 8 % of all forested areas on the earth and have a significant role in the control of greenhouse gases and an impact on global climate change. The main objective of this thesis is to increase the understanding of how evaporation and heat-flux processes in the boreal forest zone are affecting the regional and global climate. A meteorological mesoscale model with an advanced land-surface parameterization has been utilized to study aggregation of fluxes of water vapour and heat. The model has been compared against four other methods for flux estimation in a southern boreal landscape. The results show that the mesoscale model is successfully reproducing 24-hour averages of fractionally weighted mast measurements of sensible and latent heat flux. The model was also evaluated against in-situ observations of surface fluxes and other meteorological variables. The results reveal that a correct initialization of soil moisture is crucial to simulate a realistic partitioning of the sensible and latent heat fluxes. Significant differences in surface fluxes and friction velocities between two apparently similar forest sites indicate the need for careful assessment of areal representativity when comparing mesoscale model results with in-situ observations. A parameterization for the absorption of solar radiation of high-latitude sparse forests was implemented and tested in the model that significantly improved the simulation of high wintertime midday sensible heat fluxes. A scheme for heat storage in vegetation was also implemented which improved the results, but the scheme needs further evaluation for high latitude forests. Two commonly used strategies for the description of land-surface heterogeneity, the effective parameter approach and the mosaic approach, were tested in the mesoscale model against airborne observations of sensible and latent heat fluxes. The results show that the mosaic approach produces better results especially when small lakes are present in model grid-squares. / Norra halvklotets barrskogsbälte representerar 8 % av all skogsbeklädd mark på jorden och har stor betydelse för kontrollen av växthusgaser och påverkan på globala klimatförändringar. Syftet med denna avhandling är att öka förståelsen av hur avdunstning och värmeflöden i den boreala skogszonen påverkar klimatet regionalt och globalt. En meteorologisk mesoskalemodell med en avancerad landyteparameterisering har använts för att studera aggregering av avdunstning och värmeflöden. Modellen jämfördes med fyra andra metoder för uppskattning av värmeflöden i den boreala skogszonens södra delar. Resultaten visade att mesoskalemodellen reproducerar 24-timmarsmedelvärden av sensibelt och latent värmeflöde från areellt viktade mastmätningar med bra resultat. Modellen utvärderades även mot markbaserade mätningar av sensibelt och latent värme och andra meteorologiska variabler. Resultaten visar att en korrekt initialisering av markvatteninnehållet är avgörande för att simulera en realistisk uppdelning av de sensibla och latenta värmeflödena. Markanta skillnader i markyteflöden och friktionshastigheter mellan två liknande skogsmätstationer påvisar nödvändigheten av en noggrann bedömning av den areella representativiteten när man jämför resultat från mesoskalemodellen med markbaserade mätningar. En parameterisering för absorption av solstrålning i glesa skogsbestånd på höga breddgrader infördes och testades i modellen vilket markant förbättrade simuleringen av de höga sensibla värmeflöden som observerats vid middagstid på vintern. Ett uttryck för att beskriva värmelagring i vegetationen infördes också vilket förbättrade resultaten, men uttrycket behöver vidare utvärdering för skogsbestånd på höga breddgrader. Två ofta använda strategier för att beskriva markytans heterogenitet, effektiva parametermetoden och mosaikmetoden, testades i mesoskalemodellen mot flygburna observationer av sensibla och latenta värmeflöden. Resultaten visar att mosaikmetoden ger bättre resultat särskilt när mindre sjöar förekommer i modellrutorna.

Diss. (sammanfattning Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003. / Härtill 5 uppsatser.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T13:09:45Z No. of bitstreams: 1 ALEXANDRA LIMA TAVARES - TESE (PPGMet) 2016.PDF: 1785379 bytes, checksum: 4abc947e5329e85eba74a25f6ab6e976 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXANDRA LIMA TAVARES - TESE (PPGMet) 2016.PDF: 1785379 bytes, checksum: 4abc947e5329e85eba74a25f6ab6e976 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Capes / O estudo foi conduzido na Unidade de Produção de Hortaliças da empresa Hortaliças Vida Verde, em parceria com a Universidade Federal de Sergipe (UFS), localizado no município de Itabaiana, SE. O objetivo do trabalho foi determinar a evapotranspiração (ETc) e os coeficientes de cultivo (Kc) do coentro e da alface cultivados em clima tropical, bem como avaliar as variáveis fenométricas ao longo de seu ciclo de produção. A ETc das culturas foi obtida através do balanço hídrico no solo e a evapotranspiração de referência (ETo) pelo método de Penman-Monteith, utilizando-se dados coletados numa estação automática localizada próxima à área experimental. As variáveis fenométricas avaliadas foram: comprimento das raízes e caule, área foliar e peso da massa fresca da parte aérea. Os resultados da pesquisa evidenciaram que os valores médios da ETc do coentro e da alface são, respectivamente, 139,8 e 158,5 mm, nas condições de realização do experimento. O Kc médio do coentro encontrado foi 0,87 e da alface 0,84. Verificou-se que as culturas do coentro e da alface requerem mais atenção com a demanda hídrica no período do verão. Os resultados obtidos permitiram ainda constatar que o coentro e a alface no período de outono proporcionam melhor desenvolvimento de suas variáveis fenométricas, bem como suas produtividades, sendo portanto este o período mais apropriado para o cultivo dessas culturas em regiões tropicais. / The study was carried out in production unit of vegetabled of company Hortaliças “Vida Verde” in partnership with the Federal University of Sergipe (UFS), located in the city of Itabaiana, SE. The objective of this study was to determine the evapotranspiration (ETc) and crop coefficients (Kc) of coriander and lettuce grown in a tropical environment, as well as evaluating the fenometric variables throughout its production cycles. The ETc crops was determined based on soil water balance and reference evapotranspiration (ETo) by Penman-Monteith method (FAO/56), using collected dates from automatic weather station next to experimental site. The fenometric variables were: length of the roots and stem, leaf area and Fresh weight of shoot. The mean values of ETc for coriander and lettuce are, respectively, 139.8 and 158.5 mm while the mean values of Kc were 0.87 and 0.84 for coriander and lettuce, respectively. Results also show that coriander crop water needs are higher than lettuce during summer period. The results revealed that the coriander and lettuce in the fall period provide better development of their fenometric variables and productivity, which is the most appropriate period for the cultivation of these crops in the tropical regions.