Since climate change increases and changes constantly, it contributes to higher average temperatures, ice melting and has a great impact on our ecosystem. This will then lead to a warmer climate, which means increased precipitation and milder winters. One of the reasons to climate change is urbanization, meaning people moving to the cities. To succeed in changing the climate, international cooperation and common goals are required. At the northern part of Brynäs, in the municipality of Gävle, work is currently in progress around the area where the factory of Läkerol was once standing. The area continues to be rebuilt and the outcome will eventually be called Godisfabriken. There, amongst other, a car park will be built for the newly built homes. The aim of this study is to compare metal roofs, grey concrete roofs and green roofs within the two aspects of stormwater management and temperature. Then analyse which alternative of these three roofs would be most advantageous for the car park of Godisfabriken.   The focused roofs are green, metal and concrete. A green roof is when it's completely or partly covered by a layer of vegetation and metal roofs are different sheet roofs with steel and aluminium-zinc. Grey roofs are made of concrete which works as both floor and ceiling. A building's roof affects which air temperature the surroundings has with its slope, vegetation and surrounding buildings. Another problem with urbanization and a warmer climate is stormwater management, which means rain and melted snow from roofs, parking areas and other hard surfaces.   The method includes a literature study and calculations. The literature study gave research on temperature for all roofs as well as stormwater management for green roofs. Calculations were made for stormwater management and temperature with its flow, absorption, reflectance and heat transfer.   The literature study and the calculations showed that green roofs have a high SRI value of 80 while the remaining roof is at around 40. The higher SRI, the lower surface temperatures on the material. This is proven in both methods when green roofs according to the literature study received a maximum surface temperature of 38 °C and 48 °C. According to the literature study green roofs can preserve more than 50 % of the rainwater. They also had a water flow rate of 1.97 l/s, which is less than half of what the metal roof got in the calculations. Since green roofs had both low air and surface temperatures, as well as longer drainage times and most absorbed water, green roofs are a more suitable choice than metal and grey concrete. / Eftersom klimatförändringarna förändras och konstant ökar bidrar det till en högre medeltemperatur, att isen smälter och att ekosystemet påverkas. Detta kommer då leda till ett varmare klimat vilket medför ökad nederbörd och mildare vintrar. En av orsakerna är urbanisering vilket betyder att människor flyttar till städer. För att lyckas förändra klimatet krävs internationellt samarbete och gemensamma mål.   Vid norra Brynäs i Gävle kommun pågår just nu arbete runt området där Läkerolfabriken en gång stod. Gamla Läkerolområdet kommer slutligen bli Godisfabriken. Där kommer det uppföras ett parkeringshus till det nybyggda bostäderna. Syftet med denna studie är att jämföra metalltak, gråa betongtak och gröna tak inom de två aspekterna dagvattenhantering och temperatur, därefter analysera vilket alternativ av dessa tre tak som skulle vara mest fördelaktigt för Godisfabrikens parkeringshus.   De fokuserade taken var grönt-, metall- och betong tak. Ett grönt tak är då taket är helt eller delvis täckt av ett lager vegetation. Metalltak är olika plåttak med stål och aluminium-zink, gråa tak syftar på betongbjälklag som fungerar både som golv och tak. En byggnads tak påverkar vilken lufttemperatur omgivningen har, även takets lutning samt växtlighet och byggnaderna runt om. Ett annat problem med urbanisering och varmare klimat är dagvattenhanteringen, vilket innebär regn- och smältvatten från bland annat tak, parkeringsytor och andra hårdgjorda ytor.   Metoden innefattar en litteraturstudie samt beräkningar. Litteraturstudien gav forskning om temperatur för samtliga tak samt dagvattenhantering för gröna tak. Beräkningar genomfördes för dagvattenhantering och temperatur med dess flöde, absorption, reflektans och värmeöverföring.   Litteraturstudien och beräkningarna visade att gröna tak har ett högt SRI (Solar Reflectance Index) värde på 80 medan resterande tak låg på runt 40. Ju högre SRI desto lägre yttemperaturer på materialet. Detta bevisas i båda metodvalen då gröna tak enligt litteraturstudie fick en maximal yttemperatur på 38 °C och 48 °C enligt beräkningarna. De hade även ett dagvattenflöde på 1,97 l/s, vilket är mindre än hälften av vad metalltaken på 4,93 l/s fick vid beräkningarna och kan enligt litteraturstudien bevara mer än 50 % av regnvattnet. Då gröna tak hade både låga luft- och yttemperaturer samt längre avrinningstid och mest absorberat vatten visar det att gröna tak är ett mer lämpligt val än metall- och gråa betongtak.

Variabilidade climática é um sistema complexo gerado pela participação de diversos atores e sua atuação na dinâmica atmosférica, a (TSM) Temperatura da Superfície do Mar tem papel fundamental de influencia nas diversas características dos índices climáticos: Southern Hemisphere Anular Mode Index (SAM), Southern Oscillation Index (SOI), El Nino / Oscilação Sul (ENSO), (TNA) Tropical North Atlantic Index, (PDO) Pacific Decada Oscillation, North Atlantic Oscillation Index (NAO). Os Índices com variações climáticas e suas implicações, possuem um espectro de atuação e formação do clima, que se inicia nos macro-sistemas através de suas influências extraterrestres, pelos períodos de atividade solar e outros, que nos convidam a buscar um melhor entendimento sobre o clima e suas forças resultantes. Portanto essa é uma pesquisa simplista, procura demonstrar os entes envolvidos nos processos de variabilidade climática, realçando muito mais o papel dos oceanos e sua influencia de correlação sobre os regimes fluviométricos, estimando definir também a sua grande importância e um melhor entendimento do ciclo hidrológico da escala espaço-temporal na região da bacia Amazônica, partindo de uma leitura do sistema atmosférico e sua influencia dinâmica resultante sobre o ciclo hidrológico. A pesquisa adquiriu através da (ANA) Agencia Nacional de Águas os dados de vazão fluvial dos rios Solimões/Amazonas e Negro, e junto ao Earth System Research Laboratory Physical Sciences Division da NOAA, foram adquiridos os valores de TSM e Índices climáticos, já para os dados de precipitação foram solicitados junto Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE). Todos estes dados foram tratados em processamento no Software GrADS e ainda compilados em FORTRAN, para a analise estatística através de (R) Analise e Planejamento de Experimentos, para fornecer os dados de correlação linear, Test-t e regressão linear com o objetivo de sustentar e apoiar a analise dos resultados que possam prognosticar a partir da defasagem entre as variáveis TSM e o comportamento resultante da vazão fluvial. / Climate variability is a complex system generated by the participation of various actors and their role in atmospheric dynamics, the Sea Surface Temperature(SST) plays a key role in influencing the several features of the climate indexes: Southern Hemisphere Cancel Index Mode (SAM), Southern Oscillation Index (SOI), El Nino / Southern Oscillation (ENSO), (TNA) Tropical North Atlantic Index (PDO) Pacific Decade Oscillation, North Atlantic Oscillation Index (NAO). The climate changes indexes and their implications have a spectrum in the activity and formation of the climate, which begins in macro-systems through their extraterrestrial influences, during periods of solar activity and others, who urges us to search a better understanding of the climate and its resultant forces. Therefore, this is a simplistic research, seeking to show the entities involved in the climate variability processes, emphasizing much more the role of the oceans and its influence on the fluvial routines correlation, and estimating also define a major and also a better understanding of the hydrological cycle spatiotemporal scale in the region of the Amazon basin, starting from a reading of the atmospheric system and its resulting dynamic influence on the hydrological cycle, acquired through this research (ANA) National Water Agency data flow of the rivers Solimões / Amazonas and Negro River, and with the Earth System Research Laboratory - Physical Sciences Division of NOAA, which acquired values of SST and climate indexes. The precipitation data was requested from Center for Weather Forecasting and Climate Studies (CPTEC / INPE). All these data were processed in the processing software GrADS and also compiled in FORTRAN for statistical analysis using (R) - Analysis and Design of Experiments, to provide data for linear correlation, T-test and linear regression in order to sustain and support the analysis of the results which could predict from the discrepancy between the SST variables and the resulting conduct of river flow.

O objetivo desta pesquisa foi investigar a relação linear existente entre a Temperatura de Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Pacífico e Atlântico e a vazão do rio Madeira, localizado na parte sul da região Norte do Brasil. A investigação foi feita nas escalas mensal, sazonal e anual, para o período de 1968 a 2009. A hipótese de que alterações climáticas na região Norte do Brasil estariam associadas a episódios de aquecimento e resfriamento dos oceanos globais, já que quando ocorrem têm o potencial de modificar o padrão de precipitação em áreas remotas do globo, foi a motivação central da pesquisa. A pesquisa foi desenvolvida com base em análises estatísticas para os dados de TSM, índices climáticos e a vazão do rio Madeira. Observou-se que a vazão mensal do rio Madeira apresenta correlação linear significativa com áreas específicas dos oceanos Atlântico e Pacífico. No Oceano Atlântico Norte, são significativas as correlações obtidas nos setores tropical (área AT3) e norte (área AT1). O setor subtropical do Atlântico Norte (AT2) apresenta correlações lineares não tão expressivas como suas áreas tropical e norte. O Atlântico Sul não apresenta áreas com correlações lineares significativas com a vazão. As áreas com correlação significativa do Atlântico Norte (AT1) apresentam valores negativos máximos entre -0,6 e -0,4. Os valores de correlação linear entre a vazão mensal do rio Madeira e a TSM do Atlântico (AT2) apresentam um pequeno aumento para os cálculos realizados com defasagem temporal de até nove meses, entre 0,3 a 0,4 para 5 meses de defasagem entre a vazão e a TSM. A TSM do setor oeste do Pacífico tropical apresenta fortes valores negativos de correlação linear com a vazão do rio Madeira, com valores máximos que variam entre -0,7 e -0,4. Tal qual acontece para o Atlântico, as águas superficiais do Pacífico tropical oeste apresentam um pequeno aumento dos valores de correlação linear para defasagens maiores entre a TSM e a vazão. As áreas com forte correlação negativa no setor oeste do Pacífico tropical foram denominadas PA1, no norte, e PA3, no sul. Uma pequena área com correlação significativa e positiva a leste da bacia do Pacífico, junto à costa do Chile, foi denominada PA2. Nesta área os valores máximos de correlação linear entre a vazão mensal e a TSM variam entre 0,2 e 0,4. A análise de correlação linear entre a vazão anual do rio Madeira e índices climáticos indicam que os índices ODP, MEI e OAN são os mais bem correlacionados com a vazão, apresentando valores iguais a 0,89, 0,86 e 0,85, respectivamente. Com base na TSM das áreas bem correlacionadas com a vazão do rio Madeira e nos índices climáticos considerados, foi desenvolvido um modelo estocástico de regressão linear múltipla para a previsão da vazão trimestral com antecedência de um trimestre. A TSM das áreas do setor oeste do Pacífico tropical, PA1, e do Atlântico Norte tropical, AT3, constituíram as variáveis selecionadas para a elaboração do modelo estocástico. O modelo estocástico foi desenvolvido para o início da série temporal considerada, de 1968 a 1988, e apresentou um ajuste linear com coeficiente de determinação igual a 78%. A verificação do modelo foi feita para o final da série, de 1989 a 2009. O erro médio normalizado calculado pela diferença entre os valores de vazão previstos pelo modelo e os observados foi igual a 40%. Desta forma, conclui-se que a vazão trimestral do setor sul da região Norte do Brasil é uma variável que pode ser prevista com base na variabilidade da temperatura das águas superficiais dos oceanos Pacífico e Atlântico. A análise do comportamento atmosférico com base em períodos específicos de anomalias de TSM no Atlântico Norte tropical indica que a ocorrência de TSMs mais altas (baixas) que o normal foram acompanhadas por ventos de leste mais fracos (fortes). Foram analisados os campos atmosféricos médios para os meses chuvosos de novembro a março para as variáveis Velocidade Vertical (Omega) em 500 e 850 hPa, divergência e vorticidade do vento. Os resultados obtidos demonstram que em média, a variabilidade atmosférica foi determinante no que se refere às anomalias apresentadas pela vazão. / The objective of this research was to investigate the linear relation between the sea surface temperature (SST) over Pacific and Atlantic oceans and the outflow of the Madeira river, located at the southern part of the Northern region of Brazil. The investigation considered monthly, seasonal and annual scales, to the period between 1968 to 2009. The consideration about the influence of heating and cooling of oceanic areas over climate around the world constitutes the main hypothesis taken in account in the study. The research was developed based on statistical analysis considering SST, climatic indexes and river outflow data. The monthly outflow for Madeira River shows significant linear correlation to SST at specific areas over Atlantic and Pacific. Over North Atlantic, the linear correlation values are significant at the tropical and north sectors, namely AT3 and AT1, respectively. The subtropical sector of North Atlantic presents positive correlation but not too expressive as the tropical and north areas of Atlantic. South Atlantic does not present significant values of linear correlation with the river outflow. The area with significant correlation over North Atlantic (AT1) presents maximum negative values ranging between -0,6 and -0,4. In general, the greater the interval between river outflow and SST data, greater is the linear correlation values. SST data from the western sector of tropical Pacific presents strong negative correlation with Madeira River outflow data, and shows maximum values ranging between -0,7 and -0,4. The areas to the West of Pacific showing high negative correlation were named PA1 and PA3, to northern and southern sectors, respectively. A small area that shows significant positive linear correlation to the river outflow data, PA2, is located over the eastern side of Pacific basin, very closed to the coast of Chile. In this area, the linear maximum correlation values range between 0,2 and 0,4. Linear correlation analysis between annual river outflow data and climatic indices indicates that PDO, MEI and NAO are those more correlated with the river outflow data, presenting values equal to 0,89, 0,86 e 0,85, respectively. Based on averaged SST and climatic indices well correlated to the Madeira River outflow data, a stochastic model was developed in order to forecast the river outflow in seasonal scale. SST from west of tropical Pacific, PA1, and from tropical North Atlantic, AT3, were selected to build up the stochastic model. The stochastic model was developed considering the first half of the total series, between 1968 and 1988, while the last period was used to validate the model, between 1989 and 2009. The linear adjusting over the first period reach a determining coefficient equal to 78% and the normalized mean error obtained for the second period was equal to 40%. Thus, we conclude that the seasonal outflow for Madeira River is a climatic variable that can be forecast based on the SST variability over specific areas on Pacific and Atlantic oceans. The analysis of atmospheric behavior based on specific periods of SST anomalies in the tropical North Atlantic indicates that the occurrence of SSTs higher (lower) than normal was accompanied by easterly winds weak (strong). We analyzed the average atmospheric fields for the rainy months from November to March for variables Vertical Speed (Omega) at 500 and 850 hPa, divergence and vorticity of the wind. The results show that approximately the atmospheric variability was decisive with regard to the deficiencies presented by the ouflow.

Este projeto é um ensaio para se estabelecer um processo de análise da relação entre parcelamento do solo e volumetria construída intraquadra do município de São Paulo, utilizando a base de dados da pesquisa Os Sistemas de Espaços Livres na Constituição da Forma Urbana Contemporânea no Brasil: Produção e Apropriação QUAPÁ-Sel II, desenvolvido pelo Laboratório QUAPÁ da FAU USP, com as informações de temperatura aparente de superfície existente em três estações do ano, outono, inverno e primavera. No intuito de estabelecer uma metodologia que possa ser replicável em outras localidades, o trabalho ora apresentado, utilizando-se desta base de dados e com imagens de sensores remotos, busca identificar as possíveis similaridades entre as classes trabalhadas e a sua temperatura aparente de superfície e como isso pode influenciar a temperatura do ar e o conforto térmico das pessoas no nível do cânion urbano. / This project is an essay to establish a process of analysis of the relation between division of land and intraquadra built volumetry of Sao Paulo city, using the database of the research The Open Spaces Systems in the Brazilian Urban Form Constitution: Production and Appropriation QUAPÁ-Sel II developed by the QUAPÁ Laboratory at FAU USP, with the information of the apparent surface temperature existent in three seasons, fall, winter and spring. In order to establish a methodology that can be replicated in other places, the work presented here, using this database and remote sensing images, seeks to identify possible similarities between the worked classes and their apparent surface temperature and how this may influence the air temperature and the thermal comfort of people in the urban canyon level.

Um aspecto importante a ser apontado no presente trabalho é o fato de se ter acompanhado de um modo ininterrupto, durante 10 dias, as anomalias nas distribuições das propriedades físicas da água do mar. Os resultados experimentais obtidos na região costeira a oeste de Cabo Frio durante este período mostraram a preponderância dos processos advectivos e difuzivos que alteram a distribuição da temperatura e da salinidade na superfície do mar. Essa anomalia pode ser indicada por nuvens do tipo cúmulos formada por convecção penetrante, fato verificável pela comparação dos dados térmicos de superfície com fotografias obtidas pelo satélite ERTS. / Temperature and salinity variations between Guanabara Bay and Cabo Frio (17/8 a 26/8/1971).

Soil attributes directly influence on its surface temperature. Although there are several studies using soil spectra obtained from satellites, soil evaluation through Land Surface Temperature (LST) is still scarce. The broad availability of satellite thermal data and the development of algorithms to retrieve LST facilitated its use in soil studies. The objective of this study was to evaluate soil LST variations due to its composition and verify the potential of using LST on soil attributes quantification, also integrated with reflectance spectra and elevation data. The study area (198 ha) is located in Sao Paulo state, Brazil, and had plowed bare soil during the satellite image acquisition date. Soil samples were collected in a regular grid of 100 x 100 m (depths: 0-0.2 m and 0.8- 1.0 m); soil granulometry, organic matter (OM) and iron oxides were determined by wet chemistry analysis. In this study, an image of Landsat 5 was used for extracting LST using the inversion of Planck\'s function in band 6 (10,400 - 12,500 nm), and land surface emissivity was estimated using Normalized Difference Vegetation Index threshold method. Reflectance values were extracted from bands 1, 2, 3, 4, 5 and 7. Models for soil attributes quantification were performed using Linear Regression (LR), with samples from 62 auger points distributed in 14 toposequences. Simple LR was applied for generating prediction models based on LST and on elevation data (extracted from a Digital Elevation Model). Multiple LR was applied in order to generate prediction models using atmospherically corrected spectral reflectance from Visible, Near-Infrared and Shortwave infrared (Vis-NIR-SWIR) bands as predictors, and also for the prediction of soil attributes using simultaneously Vis-NIR-SWIR, LST and elevation data, and only significant variables identified by T-tests were used. Predictive performance of models was assessed based on adjusted coefficient of determination (R2adj), Root Mean Squared Error (RMSE, g kg-1) and Ratio of Performance to Interquartile Range (RPIQ) obtained in validation. Ordinary kriging was also performed and the resulted interpolated surfaces were compared to the maps obtained from the best LR model. There was significant correlation between soil attributes and reflectance, LST and elevation data, and soils with clay texture were differentiated from sandy soils based on LST mean values. For all soil attributes, models using only elevation presented the worst performance; models using only LST, moderate performance; and using Vis-NIR-SWIR bands, good predictive performance. For clay, the best model obtained had bands 4-7, LST and elevation as predictors; for sand and iron oxides, the best model had bands 4-7 and LST; for OM, band 4, band 7 and LST. The use of LST for estimating soil attributes increases the predictive performance of multiple LR models when associated with other variables obtained through remote sensing, particularly surface reflectance data, improving the validation of models reaching high R2adj, high RPIQ and low RMSE values. Maps for sand, OM and iron oxides obtained through ordinary kriging outperformed those obtained for the same attributes using LR models based on RS co-variables, and for clay, both approaches reached the same accuracy level. Mapping of soil clay, sand, OM and iron oxides contents through multiple LR models using Landsat 5 products is a simple and easy to reproduce technique, appropriate for soil attributes mapping in bare soil agricultural areas. / Os atributos do solo influenciam diretamente na sua temperatura de superfície. Apesar de existir vários estudos utilizando espectros de solos obtidos de satélite, a avaliação do solo por meio da Temperatura de Superfície Terrestre (em inglês Land Surface Temperature, LST) ainda é escassa. A ampla disponibilidade de dados termais de satélite e o desenvolvimento de algoritmos para derivar a LST facilitou o seu uso em estudos de solos. O objetivo desse trabalho foi avaliar variações da LST do solo devidas à sua composição e verificar o potencial de uso da LST na quantificação de atributos do solo, também integrada com dados de espectros de reflectância e elevação. A área de estudo (198 ha) está localizada no estado de São Paulo, Brasil, e estava com solo exposto e arado na data de aquisição da imagem de satélite. Amostras de solo foram coletadas em um grid regular de 100 x 100 m (profundidades: 0.02 m e 0.8-1.0 m); a granulometria do solo, matéria orgânica (MO) e óxidos de ferro foram determinados via análises físicas e químicas laboratoriais. Neste estudo, uma imagem do Landsat 5 foi utilizada para extrair a temperatura de superfície usando a inversão da função da Lei de Planck na banda 6 (10.400 - 12.500 nm), e a emissividade de superfície foi estimada utilizando o método do limiar do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada. Valores de reflectância das bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7 foram extraídos. Modelos para quantificação de atributos do solo foram feitos usando Regressão Linear (RL), com amostras de 62 pontos de tradagem distribuídos em 14 topossequências. A RL simples foi aplicada para gerar modelos de predição baseados na LST e também na elevação (extraída de um modelo digital de elevação). A RL múltipla foi aplicada para gerar modelos de predição usando os espectros de reflectância com correção atmosférica das bandas do Visível, Infravermelho próximo e Infravermelho de ondas curtas (Vis-NIR-SWIR) como preditores; também foi aplicada para predição de atributos do solo usando simultaneamente dados do Vis-NIR-SWIR, LST e elevação, e apenas variáveis significativas identificadas por teste T foram usadas. A performance preditiva dos modelos foi avaliada baseada no coeficiente de determinação ajustado (R2adj), raiz do erro quadrático médio (RMSE, g kg-1) e razão de desempenho do intervalo interquartil (RPIQ) obtidos na validação. A krigagem ordinária também foi feita e as superfícies interpoladas resultantes foram comparadas com o melhor modelo de RL. Houve correlação significativa entre os atributos do solo e dados de reflectância, LST e elevação, e solos com textura argilosa foram diferenciados de solos arenosos com base em valores médios de LST. Para todos os atributos do solo, os modelos usando apenas elevação apresentaram a pior performance, modelos usando somente LST, performance moderada, e usando as bandas do Vis-NIR-SWIR, boa performance preditiva. Para argila, o melhor modelo obtido teve as bandas 4-7, LST e elevação como preditores; para areia e óxidos de ferro, o melhor modelo teve as bandas 4-7 e LST; para MO, banda 4, banda 7 e LST. O uso da LST para estimar atributos do solo aumenta a performance preditiva de modelos de RL múltipla quando associada a outras variáveis obtidas via sensoriamento remoto (SR), particularmente dados de reflectância de superfície, melhorando a validação dos modelos atingindo altos valores de R2adj e RPIQ e baixos valores de RMSE. Os mapas para areia, MO e óxidos de ferro obtidos via krigagem ordinária superaram aqueles obtidos para os mesmos atributos usando modelos de RL baseados em co-variáveis obtidas via SR, e para argila, ambas abordagens atingiram o mesmo nível de acurácia. O mapeamento dos conteúdos de argila, areia, matéria orgânica e óxidos de ferro do solo via modelos de RL múltipla utilizando produtos do Landsat 5 é uma técnica simples e fácil de reproduzir, apropriada para o mapeamento de atributos do solo em áreas de agricultura com solo exposto.

A variabilidade climática é um objeto característico da Geografia já que anomalias positivas ou negativas de seus elementos, principalmente precipitação e temperatura, podem afetar de forma significativa a vida da população atingida. Na presente pesquisa, a variabilidade da vazão na bacia amazônica brasileira para o período de 1976 a 2010 é estudada por meio de técnicas estatísticas, tais como correlação linear, regressão linear simples e múltipla, análise de agrupamento e análise de ondeletas. Campos de componentes atmosféricos são apresentados para a compreensão da circulação atmosférica anômala que leva a anomalias de vazão. O objetivo é compreender com mais profundidade possíveis associações entre a variabilidade da vazão fluvial e da temperatura da superfície do mar, TSM, em regiões oceânicas específicas, reconhecendo-se para isso o acoplamento oceano-atmosfera que modula a variabilidade climática global. Este estudo compreendeu o uso de dados de vazão e precipitação do sistema Hidroweb/ANA, dados de TSM, radiação de onda longa e vento do conjunto de dados da Reanálise I, do NCEP/NCAR, e dados de precipitação do Global Precipitation Climatology Project, GPCP. A maior parte das análises considerou o tratamento de dados na escala mensal. O estudo verificou que há variabilidade espacial para a resposta da correlação linear entre a TSM e a vazão na bacia amazônica brasileira, verificada em cada uma das sub-regiões homogêneas definidas para esta pesquisa. Diferenças espaciais também foram verificadas nos resultados dos testes para tendência linear, identificando-se um padrão de tendência positiva da vazão na parte norte da bacia amazônica brasileira, e, negativa na porção sul. Sugere-se que a tendência negativa na porção sul esteja, em parte, associada à expansão das áreas agrícolas e, portanto, à intensificação do desmatamento. Cada uma das sub-regiões apresentou padrões espaciais de correlação linear diferenciados com os oceanos, mas, de forma geral, verifica-se que os eventos ENOS são importantes na definição da variabilidade da bacia amazônica, sendo mais efetivos nas anomalias de vazão das sub-regiões Norte, Amazonas-Foz e Sul, enquanto que a variabilidade da temperatura da superfície do mar no Atlântico Tropical Norte está bem associada à variabilidade da vazão nas sub-regiões Central e Oeste. A análise dos campos atmosféricos médios para anos caracterizados por ENOS neutros permitiu identificar que a sub-região Oeste apresentou resultados de influência de processos climáticos regionais que influenciaram anomalias positivas e negativas de vazão. Desta forma, a hipótese da tese de que, observando-se as particularidades de associação entre a temperatura da superfície do mar e a vazão fluvial para cada sub-região amazônica seria possível elaborar um modelo estocástico de previsão mais adequado a cada sub-região, sendo cada um mais apropriado a cada subregião, exprimindo maior acurácia e significância estatística, foi confirmada. Cada uma das sub-regiões consideradas apresenta intervalos de tempo preferenciais em que a correlação com a superfície dos oceanos é máxima. Assim, conclui-se que a bacia amazônica não pode ser considerada como um todo quanto à análise climática, já que foram confirmadas variabilidades espaciais de tendência linear dos dados de vazão, correlação entre vazão e precipitação e correlação com anomalias da temperatura da superfície do mar. / Climate variability is a characteristic object of geography, as positive or negative anomalies of its elements, especially precipitation and temperature may significantly affect the lives of the population. In this research, the variability of flow in the Brazilian Amazon basin for the period 1976-2010 is studied through statistical techniques such as linear correlation, simple and multiple linear regression, cluster analysis and wavelet analysis. Fields of atmospheric components are presented for comprehending the anomalous atmospheric circulation which leads to flow abnormalities. The objective is to understand more deeply possible associations between the variability of river flow and sea surface temperature, SST, in specific ocean regions, in order to recognize ocean-atmosphere coupling that modulates the global climate variability. This study has encompassed the use of flow and precipitation data of Hidroweb system/ANA, SST data, longwave radiation and wind of NCEP/NCAR Reanalysis I dataset, and precipitation data of Global Precipitation Climatology Project, GPCP. Most of the analyzes considered the treatment of data in the monthly scale. The study found that there is spatial variability to the response of the linear correlation between SST and the flow in the Brazilian Amazon basin seen in each one of the homogeneous subregions defined for this research. Spatial differences were also verified in the results of tests for linear trend, identifying a pattern of positive trend of the flow in the northern part of the Brazilian Amazon basin, and negative in the southern portion. It suggests that the negative trend in the southern portion is partly associated with the expansion of agricultural areas and therefore, the intensification of deforestation of forested areas. Each one of the subregions showed different spatial patterns of linear correlation with the oceans, but in general, ENSO events are important in defining the variability of the Amazon basin, being more effective in flow anomalies of North, Amazonas-Foz and South subregions, whereas the variability of sea surface temperature in the Tropical North Atlantic is well associated with the variability of flow in the Central and West subregions. The analysis of average atmospheric fields for years characterized by neutral ENSO was able to identify that the West subregion presented results of influence of regional climate processes which influenced anomalies of positive and negative flow. Thus, the hypothesis of the thesis that, by observing the association of the particularities between sea surface temperature and river flow for each Amazon subregion would be possible to develop a more appropriate stochastic model to each subregion, being each one more adequate to every subregion, expressing greater accuracy and statistical significance, was confirmed. Each one of the subregions considered presents preferential time intervals at which the correlation to the ocean surface is maximal. Therefore, it is concluded that the Amazon basin cannot be considered as a whole regarding its climate analysis, seeing that spatial variabilities of linear trend of flow data were confirmed, correlation between flow and precipitation and correlation with sea surface temperature anomalies.

Resultados da reanálise SODA v2.2.6 (Carton, Giese, 2008) e da Renálise do Século 20 v2 (Compo, et al., 2011) foram analisados para verificar alterações dos modos de variabilidade da TSM (o modo do Gradiente Meridional de Temperatura (GMT) e o Modo Zonal) no Atlântico Tropical (de 1929 a 2008) através de funções empíricas ortogonais (EOF) e funções empíricas ortogonais associadas (jEOF). A evolução do padrão espacial do modo do GMT se inicia com a configuração de dipolo de temperatura, com eixo central em ≈ 5ºN evoluindo para o GMT com variabilidade concentrada no Atlântico Tropical Norte. O Modo Zonal apresenta inicialmente variabilidade associada à região equatorial (entre 5ºS e 5ºN) e à costa sudoeste africana, que evolui para um gradiente meridional de TSM, centrado em ≈ 5ºN. Sua variabilidade concentra-se exclusivamente no Atlântico Tropical Sul. A variabilidade equatorial se degenera ao longo do período, devido ao aumento, gerado pelo vento, da profundidade das isopicnais na termoclina. No equador o acoplamento entre o oceano e a atmosfera ocorre nos períodos de T = 30 meses e T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em 1 e 2 meses, respectivamente. O Modo Zonal apresenta acoplamento com o vento durante a segunda metade das análises. O período associado é de T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em cerca de 1 mês. O modo do GMT está associado aos ventos no Atlântico Tropical Norte e Atlântico Tropical Sul. Os períodos de acoplamento são de T = 96 e T = 60 meses, com o vento antecedendo a TSM em 3 e ≈ 2 meses respectivamente. / The results of SODA v2.2.6 reanalysis (Carton, Giese, 2008) and 20th Century Reanalysis v2 Project (Compo, et al., 2011) were analyzed in order to verify changes of the SST modes (the Meridional Temperature Gradient mode (GMT) and the Zonal Mode) in the Tropical Atlantic (1929 to 2008) using Empirical Orthogonal Functions (EOF) and joint Empirical Orthogonal Functions (jEOF). The spatial distribution of GMT starts initially as a temperature dipole centred at ≈ 5ºN. It evolves into a meridional gradient with variability concentrated at the Tropical North Atlantic. The zonal mode variability is initially associated with the equatorial region (between 5ºS and 5ºN) and with the northwestern african coast. It evolves into a merdional gradient with central axis located at 5ºN. Its variability is concentrated exclusively in the Tropical South Atlantic. The equatorial variability degenerates throughout the period, due to the inhibition of the isopicnal uplift by the wind. At the equator, the coupling occurs in periods of T = 30 months and T ≈ 34 months, with the wind preceding the TSM by 1 and 2 months, respectively. The zonal mode presents coupling with the wind only during the second half of the analysis. The periods are of T = 34 months, with wind preciding TSM by about 1 month. GMT mode is associated to the winds of both Tropical North Atlantic and Tropical South Atlantic. Coupling periods are of T = 96 and T = 60 months, with the wind preceding TSM in 3 and ≈ 2 months respectively.

A referida pesquisa teve como finalidade utilizar ferramentas de geotecnologias para avaliar o comportamento térmico de diferentes tipos de superfícies urbanas e sua consequente contribuição na variação da temperatura do ar e no conforto térmico humano em ambientes abertos. Para o estudo do conforto térmico fez-se necessário avaliar o desempenho do modelo COMFA (modelo de conforto térmico ao ar livre) em prever o conforto térmico em condições de clima quente, uma vez que este modelo, até então, só havia sido testado em países de clima temperado. Assim, esta pesquisa foi realizada em duas etapas distintas: a primeira avaliou o desempenho do modelo COMFA, considerando fatores pessoais de adaptação e aclimatação em situações de clima ameno a calor intenso. De modo a obter o voto real dos individuos (Actual thermal Sensation - ATS), foram aplicados ao longo de 5 dias 467 questionários em condições variadas de clima e exposição ao sol. Posteriormente os valores de ATS obtido foram plotados com o conforto térmico previsto (Predict Thermal Sensation- PTS) gerados pelo modelo COMFA. Os dados foram processados e analisados na Universidade de Guelph (Canadá) onde contou -se com a contribuição dos autores do modelo. Comparando - se os resultados de pesquisas similares realizadas no Canadá, o estudo concluiu que há um importante fator de adaptação e aclimatação dos indivíduos, o que sugere a necessidade de ajustes à escala de interpretação da sensação térmica (PTS) correspondente. Assim, dentro das condições climáticas estudadas, o presente trabalho indicou um PTS onde o intervalo mais adequado para determinar a zona de neutralidade térmica seria entre 50 W/m² e 100 W/m² em estações quentes e entre 0 W/m² e 70W/m² para estações frias. Houve um claro ajustamento sazonal, onde a faixa de neutralidade térmica se movimente para mais ou para menos, de acordo com a expetativa e aclimatação das pessoas. Na segunda etapa, avaliou -se a diferença no nível de conforto térmico humano em duas áreas da cidade de Piracicaba- SP, bem distintas quanto a proporção entre a área vegetada e a área costruida. Utilizou-se uma estação meteorológica móvel para o registro da temperatura do ar ( TºC), da umidade ralativa do ar ( UR), a radiação solar (W/m²) e da velocidade do vento ( m/s). Nestas duas áreas amostrais também foram adquiridas imagens de alta resolução da videografia aérea multiespectral e imagens termais (temperatura de superfície) de uma cena de 1km x 1km. A partir disso, com a técnica da classificação supervisionada foram separados por classes as porcentagens dos diferentes tipos das superfícies urbanas. Também obteve-se mapas temáticos com valores da temperatura radiante da superfície urbana da cenas. De acordo com os resultados do trabalho, pôde-se constatar que a influência da cobertura de superfície das áreas monitoradas sobre as condições climáticas é significativa para o conforto térmico humano. / This research aimed to use geotechnology tools to evaluate the thermal behavior of different types of urban surfaces and their consequent contribution to the variation of air temperature and human thermal comfort in outdoor environments. To study the thermal comfort was necessary to evaluate the performance of the model COMFA (thermal comfort outdoor model) to predict the thermal comfort in hot weather conditions, since in this model, until then, was only been tested in temperate countries. Thus, this research was conducted in two stages: the first evaluated the performance of COMFA model, considering personal factors of adaptation and acclimatization in situations of mild to intense heat climate. In order to obtain the actual vote of individuals (Actual thermal Sensation - the ATS), were applied over 5 days 467 questionnaires during varied climate and sun exposure. Afterwards the ATS values obtained were plotted with the thermal comfort provided by the model COMFA (Predict Thermal Sensation). The data were processed and analyzed at the University of Guelph (Canada) with contributions from authors of the model. Comparing the results of similar surveys conducted in Canada, the study concluded that there is a significant factor of adapting and acclimatization of the subjects, which suggests the need for adjustments to the scale of interpretation of thermal sensation (PTS) correspondent. Thus, within the climatic conditions studied, this study indicated a PTS where the most appropriate for determining the zone of thermal neutrality would be range between 50 W / m² and 100 W / m² in warm seasons and between 0 W / m² and 70W / m² for cold seasons. There was a clear seasonal adjustment, where the range of thermal neutrality moves more or less, according to the expectation of the people and acclimatization. In the second stage, we evaluated the difference in the level of human thermal comfort in two areas of the city of Piracicaba-SP, distinct as the ratio of vegetated area and built area. We used a mobile station forecast to record the air temperature (T ºC) of relative humidity (RH), solar radiation (W/m²) and wind speed (m / s). These two sites were also obtained high-resolution images of multispectral aerial videography and thermal images (surface temperature) of a 1km x 1km scene. From this, using the technique of supervised classification were separated the percentages of different types of urban surfaces. Also was obtained thematic maps with values of radiant scenes of urban surface temperature. According to the results of the work, it can be stated that the influence of surface coverage of the monitored areas on climate conditions is significant for human thermal comfort.

Volcanism is the cause of great non-anthropogenic perturbations on the Earth climate through energy imbalance changes. There is still much to be uncovered relative to its impacts on the Southern Hemisphere, even more with respect to the Southern Ocean. The South Atlantic and its Southern Ocean sector response to volcanism are examined using simulation results from the Last Millennium Ensemble Experiment of the Community Earth System Model (CESM-LME), for the period 850-2005. Composite results point to significant changes in sea surface temperature and salinity in the first austral summer following the eruption. North of 60S, there is ocean cooling, as expected because of the higher albedo related to the volcanic forcing. In contrast, near the Antarctic Peninsula in the Weddell Sea, a local warming of ∼ 0.8ºC is observed (significant at the 90% level). Salinity shows positive anomaly (∼0.1) at the northern region off Antarctic Peninsula from the first year after the eruption to the fourth subsequent year. Oceanic surface anomalies weaken after the fifth subsequent year, however it is still present in deeper layers (∼500m). At the same time, wind stress changes are evident, results show a poleward shift (∼2º), strengthening (∼10%) of the prevailing westerlies and the reversal in direction of the meridional wind stress component in the northern Antarctic Peninsula. As consequence, there is intensification of the Antarctic Circumpolar Current southern extension. Together with the stronger westerlies, the mixing in the northern Antarctic Peninsula is enhanced, bringing up warmer subsurface waters, therefore explaining the anomalous surface warming after the eruption. The 1991 Mt. Pinatubo eruption response is also investigated. CESM-LME, observations and reanalysis have shown similar behavior, however for the second subsequent year, thus suggesting the occurrence of the same mechanism identified after Last Millennium eruptions. / Vulcanismo é uma das maiores causas naturais de mudanças no clima. Poucos estudos tiveram foco no seu impacto no hemisfério sul, principalmente no Oceano Austral. Desta forma, o impacto de erupções vulcânicas é investigado no Oceano Atlântico Sul incluindo o seu setor austral, em resultados do modelo CESM-LME (Community Earth System Model Last Millennium Ensemble) entre 850 e 2005. Os resultados utilizando composições mostram mudanças significativas na temperatura e salinidade da superfície do oceano no primeiro verão austral depois da erupção. Ao norte de 60S, há uma anomalia negativa de ∼ -0.8ºC na temperatura em superfície, devido ao maior albedo após a erupção. No entanto, próximo à Península Antártica no Mar de Weddell, é visto uma anomalia positiva de ∼0.8ºC (significativa a 90%). A salinidade apresenta mudanças importantes entre o primeiro e o quarto ano após a erupção, com anomalia positiva (∼0.1) ao norte da Península Antártica. A resposta ao vulcanismo em superfície desaparece no quinto ano sequente, mas permanecem anomalias em profundidade (∼500m). O campo de vento também se altera no mesmo ano, os ventos de oeste migram para sul (∼2º) e se intensificam (∼10%), além da componente meridional inverter seu sentido ao norte da Península Antártica. Como consequência, é observada intensificação da borda sul da Corrente Circumpolar Antártica. Junto com isto, há aumento da mistura próximo à Península Antártica, desta forma, águas subsuperficiais mais quentes afloram, explicando a anomalia quente após a erupção. Finalmente, é verificada a ocorrência de resposta similar após a erupção do Monte Pinatubo (1991). Resultados do CESM-LME tiveram comportamento aproximado quando comparados com dados observacionais e reanálise. O aquecimento próximo à Península Antártica é evidenciado no segundo ano após a erupção, sugerindo a ocorrência do mesmo mecanismo do último milênio.