Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T17:47:25Z No. of bitstreams: 1 MicejaneDaSilvaCosta_TESE.pdf: 18288920 bytes, checksum: 56d9637b4cdb18f07b9f0ac1a39838e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-27T20:39:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MicejaneDaSilvaCosta_TESE.pdf: 18288920 bytes, checksum: 56d9637b4cdb18f07b9f0ac1a39838e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T20:39:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MicejaneDaSilvaCosta_TESE.pdf: 18288920 bytes, checksum: 56d9637b4cdb18f07b9f0ac1a39838e8 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / A região do Semiárido do Nordeste do Brasil (SANEB) possui características climáticas complexas o que possibilita uma grande variação na distribuição espacial da precipitação, relacionadas a diferentes regimes de chuvas. Diante disso, estudos sobre os sistemas atmosféricos relacionados à precipitação são relevantes, uma vez que os mesmos estão associados a desastres causadores de grandes impactos sociais e econômicos. Dentro deste contexto a tese de doutoramento está dividida em formato de artigos, assim: (i) O primeiro artigo ficou com a incumbência de verificar se há tendências em eventos de precipitação fraca (EPF) e eventos de precipitação intensa (EPI) para os períodos menos chuvoso e chuvoso durante os anos de 1961 a 2011. Primeiramente, para definir os eventos extremos de precipitação foi utilizado a ferramenta percentil (P) com valores abaixo de P5 representando os EPF e acima de P95 eventos de precipitação intensa (EPI), ficando com limiar de 5% em cada percentil analisado. O teste de Mann-kendall permitiu identificar tendência crescente e/ou decrescente entre os eventos extremos de chuva. Os resultados mostraram tendências significativas para os dois extremos nos dois períodos. A intensidade da precipitação nos EPF e EPI tiveram significância estatística de 5% nos meses de junho, julho, agosto, outubro, novembro e dezembro. (ii) O segundo artigo teve como objetivo definir o início e fim da estação chuvosa para cada sub-região homogênea de precipitação do SANEB durante o período de 1979 a 2013. Para este fim, utilizou-se de análise de cluster a fim de definir regiões homogêneas de precipitação. E em seguida, utilizou-se pêntadas para identificar o início e o fim chuvoso em cada sub-região. Como resultado foram identificadas cinco sub-regiões homogêneas de precipitação, com diferentes períodos de início chuvoso, com exceção as sub-regiões S2 e S3 que coincidem no dia 27 de novembro a 1 de dezembro, possivelmente pela atuação da ZCIT e VCAN. Os meses de novembro a abril são os mais chuvosos em todo o SANEB. Com maiores acumulados por pêntada ocorrerem no mês de março e os menores no mês de setembro. (iii) Na sequência, o terceiro artigo contemplou o tema principal desta tese, identificar diferenças existentes nas características dinâmicas da atmosfera sobre o SANEB, com atuação de cada sistema meteorológico em situações EPF e EPI referente ao período de 1961-2011. Para tanto, adotou-se o Modelo Conceitual (MC) como ferramenta principal para captação dos eventos extremos associados aos diferentes sistemas meteorológicos, levando-se em consideração a duração em dias e os meses de maior atuação de cada sistema. Com intuito de dar suporte à averiguação da metodologia aplicada nesta tese foram utilizados os métodos objetivos de Coutinho 2010 para seleção dos VCAN e ForTraCC para os SCM. Analisaram-se as composições de anomalia para o dia do evento e até quatro dias precedentes ao evento, utilizando variáveis meteorológicas fornecidas pelo NCEP/NCAR, conforme a necessidade de cada sistema. Em resumo, os resultados deste estudo ampliam nossa compreensão global do papel de sete sistemas atmosféricos atuantes em diferentes regiões do SANEB, influenciando ou não, no total de precipitação. Nos compostos de anomalia de cada sistema associados aos dias de EPF e EPI, foi possível identificar a localização de sua atuação como também identificar os sistemas que influenciavam ou atuavam em conjunto. Em relação aos extremos foi percebido que os eventos possuem semelhanças entre si, em relação ao comportamento da atmosfera, e o que difere é a intensidade do evento. Em relação aos SCM foi visto que estão sempre associados a um ou mais sistemas. (iv) Por fim, o quarto artigo estudou os sistemas convectivos de mesoescala atuantes sobre SANEB no período de 2010 a 2011, contribuição diferenciada desta tese, cujo objetivo foi identificar as principais características físicas e morfológicas da atmosfera, quando os SCM associados aos eventos EPF e EPI. Para tal, foi criado um software que rastreou os resultados fornecidos pelo ForTraCC, permitindo separar somente os SCM que estavam atuando sobre a estação localizada dentro do SANEB. Os resultados mostraram que os SCM possuem características físicas e morfológicas semelhantes quando foram classificados como EPF e EPI e ambos os eventos ocorrem com maior frequência no período de OND e JFM. Ao analisar os períodos de cada evento foi possível verificar que os EPI ocorreram com maior frequência em todos os trimestres analisados, possivelmente pela maior intensidade do sistema, ser favorecida pelas características da região SANEB.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9717249 bytes, checksum: 6e8a4f409ba857ea6929c99fadf8a342 (MD5) Previous issue date: 2012-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Increasing groundwater extraction for domestic, agricultural, and industrial supply frequently makes exploitation exceed the natural recharge rate. This results in decreasing volumes, deteriorating water quality, and soil degradation. The goal of this study is to assess water availability in the Texas State (USA) portion of the Ogallala aquifer, where extraction has reached levels that are above the recharge values. Fifty three years of water level data from wells between 1960 and 2012 were used. Fifty three surfaces each were created using both (kriging and spline techniques) of spatial interpolation, and cross-validation methods (leaveone- out, and holdout) were used to compare the predicted water level surfaces with the well data. The predictions were similar and the results were satisfactory, however we found spline technique simpler, and easier for automatic processing of multiple surfaces, and we recommend it. However, kriging technique presents higher accuracy. After processing the water level surfaces; the saturated thickness and volume (pixel by pixel), for the whole time series were estimated. This allowed temporal analysis to be performed from the results. A set of 492 water level variation time series (to analyze trends using the Mann-Kendall test) were selected and grouped by cluster analysis (using both hierarchical and k-means methods). From the temporal analyses, the spatial distribution of the results was verified, and it was observed that the clusters most likely to decrease converge with the critical areas identified. Furthermore, the influence of agricultural activities on water level variance was established, showing a strong relationship between the two. Finally, the results showed that over 53 years, the total water volume had been reduced by 33.9%. A full 74.39% of the time series analyzed also showed a decreasing trend in water levels, and it was observed that the saturated thickness is gradually being reduced as well / O crescimento da exploração de águas subterrâneas para suprir demandas de abastecimento, agricultura e indústria faz com que a extração frequentemente exceda a recarga natural, resultando num declínio de seu volume, deterioração do solo e qualidade da água. O objetivo geral deste trabalho é avaliar a disponibilidade de água na porção do aquífero Ogallala contido no Estado do Texas (EUA), onde a explotação tem alcançado níveis acima dos valores de recarga. Para isto, inicialmente, foram utilizados dados de nível da água de poços com uma série de 53 anos (1960 a 2012), criando-se 53 superfícies por cada método de interpolação espacial (krigagem e spline). Em seguida, foi realizada uma comparação entre as técnicas de interpolação pelos métodos leave-one-out e holdout de validação cruzada, além de verificar as diferenças nas estimativas do volume total do aquífero. Os dois métodos de interpolação produziram resultados semelhantes e desempenhos satisfatórios; entretanto, recomenda-se o spline para processar múltiplas superfícies de nível da água de modo automatizado e a krigagem para quando se demandar maior acurácia dos resultados. De posse das superfícies de nível da água, foi estimada a camada saturada do aquífero e o volume pixel a pixel, para toda a série histórica, o que permitiu a partir dos resultados espaciais, realizar análises temporais. Em paralelo, foi selecionado um conjunto de 492 séries temporais de variação do nível da água para se analisar tendências (teste de Mann-Kendall) e agrupá-las por meio de análise de cluster (método hierárquico e k-means). A partir destas análises temporais, foi verificada a distribuição espacial dos resultados, constatando que o grupo de clusters com a maior tendência de decrescimento converge com áreas críticas identificadas. Além disso, foi verificada a influência de áreas cultivadas na variação do nível da água, mostrando que existe uma forte relação entre os dois fenômenos. Por fim, os resultados mostram que houve uma redução de 33,9% do volume total em 53 anos, 74,39% das séries analisadas indicaram tendência decrescente e observou-se que o nível da camada saturada vem reduzindo gradativamente

Submitted by Danilo José Brandao Vitor Silva null (danilojbrandao@yahoo.com.br) on 2017-02-03T15:40:19Z No. of bitstreams: 1 TESE DANILO BRANDÃO.pdf: 1732370 bytes, checksum: 2cb226321b60bf10a72d6f5d86091dfb (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-07T11:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_djbv_dr_guara.pdf: 1732370 bytes, checksum: 2cb226321b60bf10a72d6f5d86091dfb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T11:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_djbv_dr_guara.pdf: 1732370 bytes, checksum: 2cb226321b60bf10a72d6f5d86091dfb (MD5) Previous issue date: 2017-01-19 / Este trabalho analisou os parâmetros hidroclimatológicos, buscando encontrar o padrão de precipitação em uma abordagem espaço-temporal para a porção paulista da bacia do rio Paraíba do Sul, empregando o interpolador geoestatístico krigagem. Além disso, verificou a existência de tendência de precipitação e de vazão em séries históricas nesta mesma bacia, utilizando o teste estatístico de Mann-Kendall. Com relação a espacialização da precipitação, foi constatada uma significativa variação espacial para os períodos analisados (verão, outono, inverno e primavera). No verão, período de recarga dos reservatórios, foram registrados os menores índices de precipitação na área de contribuição das sub-bacias que abastecem os reservatórios do Paraibuna e do Jaguari, implicando em uma possível redução na vazão afluente. Não se constatou tendência de precipitação estatisticamente significativa em escala de tempo interanual para os postos pluviométricos, entretanto, foi identificada tendência de diminuição para o outono. Para os postos fluviométricos das sub-bacias do rio Paraibuna, do rio Paraitinga e do rio Jaguari-Buquira, em um período interanual, houve tendência de aumento de vazão para séries históricas de 1930 a 1970 e de diminuição para séries de 1930 a 2015. As estações de medição de vazão utilizadas foram aquelas localizadas a montante dos reservatórios, não estando submetidas assim ao efeito de regularização de vazão. A tendência de diminuição de vazão encontrada para a região pode levar a uma alteração na disponibilidade hídrica e a um possível impacto no abastecimento e na geração de energia. / This research analyzed the hydroclimatological parameters, seeking to find the precipitation pattern in a space-time approach for the São Paulo portion of the Paraíba do Sul river basin, using the geostatistical interpolator kriging. In addition, it verified the existence of precipitation and streamflow trends in historical series for the same basin, using the statistical test of Mann-Kendall. Regarding the precipitation pattern, a significant spatial variability was observed for the periods analyzed (summer, autumn, winter and spring). In the summer, reservoir recharge period, the lowest precipitation rates were recorded in the sub-basin contribution area that supply the Paraibuna and Jaguari reservoirs, implying a possible reduction in the inflow. There was no statistically significant precipitation trend in the interannual time scale for the pluviometric stations, however, a decrease trend was identified for the autumn. For fluviometric stations in the sub-basins of the Paraibuna, Paraitinga and Jaguari-Buquira rivers, in the interannual time scale, there was a trend towards an increase in streamflow for historical series from 1930 to 1970 and decrease for series from 1930 to 2015. The streamflow stations used were those located upstream of the reservoirs and were not subject to the effect of flow regulation. The downward trend in streamflow found in the region can lead to a change in water availability and a possible impact on the supply and energy generation.

Extreme rainfall events are responsible for social disorder and economic problems, especially in large urban centers. Densely populated areas suffer from flooding , landslide and building destruction that cause deaths and wide-spread diseases, such as malaria, dengue and leptospirosis. They are recurrent phenomena that wear down the life of the urban population, particularly the least privileged ones. The focal area of this work was the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP), Brazil, one of the largest cities in the world. Rainfall daily totals of 21 rain gage network in the MRSP were analyzed to i) estimate the annual maximum daily rainfall (PMDA), by means of the Gumbel distribution; II) group different rainfall rates into classes (from drizzle to extreme rates) and verify the similarity between seasons (clustering), that is annual and seasonal rain rates, for the period 1947 to 1998, making use of the technique known as Cluster Analysis, and III) identify possible trends of three rain rate classes (drizzle, moderate and above 30.0 mm / day) for the annual and seasonal periods, for the whole dataset length of each gage, using the Mann-Kendall trend test. The results showed that the maximum daily rainfall observed data fit the Gumbel distribution in the annual period, with the estimated annual daily maximum rain rate equal to 239.3 mm / day with a return period of 500 years in Barrocada gage, located in MRSP north-central region. Cluster analysis showed little similarity amongst gages, with respect to some rain rate classes, both in the number of events and the classes rain totals, in the annual and seasonal periods. The Mann-Kendall test showed significant increasing trend of the cumulative totals for a larger number of gages for both annual and seasonal periods. The trend of the number of drizzle events class was significantly upward for most gages, again both in the annual and seasonal periods, but not all gages presented increasing trend for the moderate events class. Also, significant increasing trend of the rain rate classes above 30.0 mm / day was found at some gages in the year period. In general, there was significant upward trend of rain rate classes in the MRSP. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Eventos extremos de chuva são responsáveis por distúrbios sociais e problemas econômicos, principalmente nos grandes centros urbanos. Áreas densamente povoadas sofrem deslizamentos, inundações e destruição de construções, que causam mortes e doenças em larga escala, tais como malária, dengue e leptospirose. Eles são fenômenos recorrentes que desgastam a vida da população urbana, principalmente aos menos privilegiados. A área de foco deste trabalho foi a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), Brasil, uma das maiores cidades do mundo. Foi analisada uma rede de 21 estações, na RMSP, com totais diários de precipitação para: i) estimar a precipitação máxima diária anual (PMDA), por meio da distribuição de Gumbel, ii) grupos com diferentes taxas de precipitação dentro das classes (de chuvisco a precipitação extrema), e, verificar a similaridade entre as estações (clustering), para taxas de precipitação anual e sazonal, para o período de 1947 a 1998, fazendo uso da técnica conhecida como análise de cluster, e III) identificar possíveis tendências nas três classes de taxa de precipitação (chuvisco, moderado e acima de 30mm/dia) para os períodos anuais e sazonais, para o comprimento total de cada estação, utilizando o teste de tendência de Mann-Kendall. Os resultados mostraram que os dados observados de precipitação máxima diária se ajustam à distribuição de Gumbel no período anual, com taxa anual estimada de precipitação máxima diária igual a 239,3 mm/dia com período de retorno de 500 anos na estação Barrocada, localizada na região centro-norte da RMSP. A análise de agrupamento mostrou pouca similaridade entre as estações, com relação a algumas taxas de classes de precipitação, tanto em número de eventos das classes de precipitação total, nos períodos anuais como sazonais. O teste de Mann-Kendall apresentou tendência de aumento significativo dos totais acumulados em um maior número de estações para ambos os períodos, anuais e sazonais. A tendência do número de eventos de classe chuvisco, foi significativamente alta para a maioria das estações, novamente tanto em períodos anuais como sazonais, mas nem todas as estações apresentaram tendência de aumento para a classe de eventos moderados. Além disso, a tendência de aumento significativo das classes de taxa de precipitação acima de 30 mm/dia foi encontrada em algumas estações no período anual. Em geral, houve tendência de aumento significativo das taxas de classes de precipitação na RMSP.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-07T18:19:08Z No. of bitstreams: 1 CaioVasconcelosPinheiroDaCosta_DISSERT.pdf: 3451357 bytes, checksum: e54c55afe01cf7feb106c7ed5857980e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-07T18:44:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CaioVasconcelosPinheiroDaCosta_DISSERT.pdf: 3451357 bytes, checksum: e54c55afe01cf7feb106c7ed5857980e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T18:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaioVasconcelosPinheiroDaCosta_DISSERT.pdf: 3451357 bytes, checksum: e54c55afe01cf7feb106c7ed5857980e (MD5) Previous issue date: 2014-12-15 / Este trabalho realizou um estudo a partir de um conjunto de dados meteorol?gicos coletados na cidade de Natal/RN e adjac?ncias, identificando evid?ncias de altera??es no seu clima urbano no per?odo de 1970 a 2010. As vari?veis utilizadas foram: temperatura m?dia, temperatura m?nima e umidade relativa. Os dados foram obtidos a partir das esta??es meteorol?gicas localizada no Campus Central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), que faz parte da rede de observa??es do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), e do Centro de Lan?amento da Barreira do Inferno (CLBI), localizadas dentro de uma ?rea urbana e de uma ?rea de prote??o permanente (APP), respectivamente. Foi realizada uma an?lise sobre a varia??o sazonal das vari?veis meteorol?gicas.Al?m disso, foram avaliadas as tend?nciasnas s?ries temporais,utilizando para isso o template MAKESENS, que aplica o teste de Mann-Kendall e o m?todo de estimativa de inclina??es de Sen sobre o conjunto de dados. Para a temperatura m?dia, na UFRN/INMET, houve tend?ncia de crescimento nos meses de maio, julho e setembro, nos n?veis de signific?ncia de 10%, 5% e 10%, respectivamente. No CLBI, s? houve tend?ncia de crescimento da temperatura m?dia no m?s de fevereiro, no n?vel de signific?ncia de 10%. Em rela??o ? temperatura m?nima, houve tend?ncia de crescimento com signific?ncia estat?stica em quatro s?ries (janeiro, novembro, dezembro e m?dia anual) na UFRN/INMET, nos n?veis de 10%, 10%, 5% e 5%, respectivamente, e apenas em uma no CLBI, no m?s de setembro, no n?vel de signific?ncia de 10%. Em rela??o ? umidade relativa, os resultados foram extremamente discrepantes. Para a UFRN/INMET, houve tend?ncia de decrescimento com signific?ncia estat?stica em 7 das 13 s?ries, sendo elas janeiro, mar?o, abril, maio, outubro, novembro e m?dia anual, nos n?veis de 5%, 1%, 0,1%, 10%, 5%, 5% e 0,1%, respectivamente, enquanto que no CLBI houve uma tend?ncia predominante de crescimento, com signific?ncia de 1% em junho e de 5% em agosto.Essas tend?ncias s?o mais evidentes na ?rea urbana em rela??o ?ssuas adjac?ncias, evidenciando algumas caracter?sticas t?picas das Ilhas de Calor Urbanas. / This work conducted a study from a set of meteorological data collected in the city of Natal / RN and surroundings, identifying evidence of changes in its urban climate during the period from 1970 to 2010. The variables used were: average temperature, minimum temperature and relative humidity. Data were obtained from the meteorological stations located in the Central Campus of the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) that is part of the network of observations from the National Institute of Meteorology (INMET) and from Barreira do Inferno Launch Center (CLBI), located inside an urban area and inside a permanent protection area (APP), respectively. An analysis of the seasonal variation of the meteorological variables was performed. In addition, the trends were evaluated in time series, using for this the template MAKESENS, that applies the Mann-Kendall test and Sen's slopes estimates with the data set. For the average temperature in UFRN/INMET, there was growth trend in May, July and September, at the significance levels of 10%, 5% and 10%, respectively. In CLBI, there was only upward trend in average temperature in February, at the 10% significance level. Regarding the minimum temperature, there was growth trend with statistical significance in four series (January, November, December and annual average) in UFRN/INMET, at the levels of 10%, 10%, 5% and 5%, respectively, and just one in CLBI, in September, at the 10% significance level. In relation to the relative humidity, the results were extremely disparate. To UFRN/INMET, there was decreasing trend with statistically significance in 7 of the 13 series, these being January, March, April, May, October, November and annual average, at the levels of 5%, 1%, 0.1%, 10%, 5%, 5% and 0.1%, respectively, while in CLBI there was a prevailing trend of growth, with a significance of 1% in June and 5% in August.These trends are more pronounced in urban areas compared to surrounding area, showing some typical characteristics of Urban Heat Islands.