Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-02-17T13:57:37Z No. of bitstreams: 1 2009_YamileValenciaGonzalez.pdf: 14272961 bytes, checksum: 40025a2477e4b72457583ef0b6abf21a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2011-02-17T14:22:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_YamileValenciaGonzalez.pdf: 14272961 bytes, checksum: 40025a2477e4b72457583ef0b6abf21a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-17T14:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_YamileValenciaGonzalez.pdf: 14272961 bytes, checksum: 40025a2477e4b72457583ef0b6abf21a (MD5) / Grande parte dos solos dos países da América do Sul são afetados por processos erosivos, sendo estes considerados como um dos problemas ambientais mais importantes dos últimos anos. Mas, são poucas as pesquisas na área de geotecnia, especificamente, no âmbito da "biotecnologia" ou "bioengenharia", que procuram, a partir da utilização de microrganismos, melhorar as propriedades geotécnicas e de estabilidade dos solos. Com esse enfoque, foi desenvolvida esta pesquisa, buscando analisar o efeito que tem a aplicação de um nutriente precipitador de carbonato de cálcio sobre a microbiota nativa na mitigação de processos erosivos um perfil de solo tropical. A metodologia usada nesta pesquisa consistiu na coleta de solo de um perfil localizado a 20m da margem da voçoroca de Santa Maria no Distrito Federal - Brasil. Em tal amostra foram identificadas as bactérias nativas e, posteriormente, determinou-se qual seria o nutriente que melhor induz a precipitação do carbonato de cálcio com essas bactérias. Posteriormente, foram caracterizadas física, química, mineralógica e mecanicamente as amostras de solo natural, para logo adicionar em blocos inalterados do solo o meio nutritivo selecionado de modo a induzir a precipitação de carbonato de cálcio. Após quinze dias de tratamento se realizaram nestes solos tratados, os mesmos ensaios de caracterização feitos nas amostras sem tratamento. Finalmente, concluiu-se que o uso do nutriente B4 interage com as bactérias do solo, precipitando carbonato de cálcio, o que causa melhoria nas propriedades físicas, químicas, mineralógicas e mecânicas dos solos estudados, mitigando, em termos gerais, os processos erosivos atuantes no perfil. Assim, a técnica de biomineralização através da precipitação de carbonato de cálcio estudada para melhorar as propriedades dos solos, demonstrou ser positiva, o que constitui um avanço na biotecnologia, pois contempla a possibilidade de reduzir o impacto ambiental e econômico causado por outras alternativas. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Large amounts of lands in South American countries are affected by erosive processes. They have been considered one of the most significant environmental problems in the last years. However, few researches on the use of microorganisms to improve geotechnical properties and soil stability have been carried out, especially in the "biotechnology" or "bioengineering" areas. This paper aims to analyze application effects of a nutrient precipitant made of calcium carbonate on native microbiota in order to minimize erosive processes on tropical soils. The methodology consisted of collecting soil samples from an area 20 meters away from a vocoroca in Santa Maria (Distrito Federal - Brazil). Native bacteria were found in the sample and, eventually, the best nutrient to induce calcium carbonate precipitation was identified. Physical, chemical, mineral, and mechanical data from the natural soil were collected. Then, a previously selected nutritious substrate was applied in unaffected soil blocks to induce calcium carbonate precipitation. After fifteen days, soil characterization tests were accomplished in the soil blocks and in samples without any treatment. Conclusions showed that the B4 nutrient interacts with the soil bacteria, resulting in calcium carbonate precipitation. That interaction improved physical, chemical, mineral, and mechanical properties of the studied soils, minimizing active erosive processes in the samples. As a result, the biomineralization technique through calcium carbonate precipitation to improve soil properties proved to be effective. Such conclusion is a great progress in the biotechnology field, as it might reduce environmental and economic impacts caused by other techniques.

Orientadores: Luiza Sumiko Kinoshita, André Olmos Simões / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:46:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morokawa_Rosemeri_D.pdf: 29597148 bytes, checksum: fcd5c15a946818490b706701fb5b278c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Apocynaceae é a segunda maior família de Gentianales com 366 gêneros e cerca de 5000 espécies, está dividida em cinco subfamílias. Um interessante grupo para estudar aspectos evolutivos e biogeográficos é o clado ViWiTa, que compreende as três maiores tribos (Vinceae, Willughbeieae, Tabernaemontaneae) de Rauvolfioideae, com 42 gêneros e 470 espécies distribuídas principalmente na região tropical do mundo, com exceção de Vinca em região temperada. Os objetivos do presente estudo são: reconstruir a hipótese filogenética de Willughbeieae, testar a monofilia das subtribos, elucidar as relações filogenéticas entre os gêneros e identificar sinapomorfias morfológicas para os clados maiores (Capítulo 1); realizar a datação molecular do clado ViWita, testar hipóteses biogeográficas acerca da disjunção pantropical e testar possíveis padrões vicariantes e rotas de dispersão (Capítulo 2). As análises filogenéticas foram realizadas usando cinco marcadores plastidiais (rpl16, rps16, trnK, trnS-G, matK) para 97 espécimens pertencentes aos 18 gêneros reconhecidos em Willughbeieae. A porcentagem dos representantes amostrados para cada gênero foram acima de 60% em doze gêneros, 50-59% em três gêneros e 30-49% em três gêneros. As idades moleculares do clado ViWiTa foram estimadas a partir da hipótese filogenética de Willughbeieae, aliada as hipóteses filogenéticas existentes de Vinceae e Tabernaemontaneae, usando uma abordagem Bayesiana. A abordagem usada para reconstrução de áreas ancestrais foi a de Máxima Verossimilhança, que implementa o modelo de dispersão-extinção-cladogênise. Nossos resultados corroboram a monofilia da tribo e das subtribos: Lacmelleinae, Leuconotidinae, Landolphiinae, Willughbeiinae. Seis sinapomorfias morfológicas para Willughbeieae são sugeridas: (1) hábito liana; (2) apice da cabeça do estilete indiferenciado; (3) base da cabeça do estilete indiferenciado; (4) ovário sincárpico; (5) placentação parietal; e (6) fruto baga. Os gêneros Ancylobotris, Chamaeclitandra, Clitandra, Cylindropsis, Dyctiophleba, Orthopichonia, Pacouria, Saba e Vahadenia foram sinonimizados em Landolphia. Análises de datação combinados com as análises de reconstrução de área ancestral sugerem uma provável origem do clado no início do Paleoceno na Australásia, seguida de migração via Boreotrópicos e subsequentes eventos de colonização para os neotrópicos, África e Madagascar. Multiplos eventos de dispersão à longa distância foram inferidos, como por exemplo da África para a região Neotropical em Willughbeieae, dos neotrópicos para o Havaí em Vinceae e de Madagascar para Australásia em Tabernaemontaneae / Abstract: Apocynaceae is the second largest family of Gentianles, comprises 366 genera and ca. 5000 species and is divided in five subfamilies. An interesting group to study evolution and biogeography is ViWiTa clade, that comprises representatives of the three largest tribes (Vinceae, Willughbeieae, Tabernaemontaneae) within Rauvolfioideae. ViWiTa comprises 42 genera and 470 species distributed mainly in tropical regions of the world, with only one genus, Vinca, in temperate zone. The aims of the presente study are: to reconstruct a phylogenetic hypothesis of Willughbeieae, to test the monophyly of subtribes, to elucidate the phylogenetic relationships among its constituent genera, to identify morphological synapomorphies to the major clades (Chapter 1); to present a molecular dating to ViWiTa clade, to test biogeographical hypothesis about pantropical disjunction and test possible vicariant patterns and dispersal routes (Chapter 2). We performed phylogenetic analyses using chloroplast (rpl16, rps16, trnK, trnS-G and matK) data from 97 specimens that belongs to 18 genera recognized to Willughbeieae. The percentagen of species sampled of each genus were above 60% in twelve genera, 50-59% in three genera and 30-49% in three genera. Molecular age estimates were calculated using a Bayesian approach based on 281 specimens belonging to 42 genera recognized in ViWiTa and five chloroplast markers. Ancestral areas were reconstructed using a maximum likelihood approach that implements the dispersal-extinction-cladogenesis model. Our study supports the monophyly of Willughbeieae and subtribes. We identified six possible synapomorphies to the tribe: (1) liana habit; 2) style-head body apex undifferentiated; (3) style-head body base undifferentiated; (4) syncarpous ovary; and (5) parietal placentation; and (6) baccate fruits. The genera Ancylobotris, Chamaeclitandra, Clitandra, Cylindropsis, Dyctiophleba, Orthopichonia, Pacouria, Saba and Vahadenia were reduced to Landolphia. Necessary new combinations resulting from merging Landolphiinae genera into Landolphia were made. Dating and ancestral area analyses indicate that ViWiTa clade probably originated on early Paleocene in Australasia followed by migration via the Boretropics and subsequent colonizations to the Neotropics, Africa and Madagascar. Multiple long-distance dispersal events were inferred, such as from Africa to the Neotropics in Willughbeieae, from the Neotropics to Hawaii in Vinceae, and from Madagascar to Australasia in Tabernaemontaneae / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

Apresentamos idéias geográficas contidas em Geografia é destino? (livro publicado em 2003 pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento) e fontes afins. Focamos em David Landes, Jared Diamond e Jeffrey Sachs, considerados neste livro como líderes da redescoberta da geografia. Eles se diferenciam da nova geografia econômica de Paul Krugman por terem abordagens menos matemáticas e mais focadas na história, na biologia e na política, respectivamente. Diamond nos leva a Darwin, Landes discute certa noção de influência climática sobre desenvolvimento, e Sachs sintetiza essas abordagens para compor a parte geográfica de sua nova sociologia do desenvolvimento econômico. Diamond, Landes e Sachs levam, cada um por caminhos diferentes, a uma dicotomia entre zona tropical e zonas temperadas. Concluímos com algumas observações céticas acerca destas redescobertas da geografia. / We look at geographic ideas contained in Is geography destiny? (a book published in 2003 by the Inter-American Development Bank) and in related sources. We focus on David Landes, Jared Diamond and Jeffrey Sachs, who are considered as champions of the rediscovery of geography in this book. Their approaches differ from the new economic geography of Paul Krugman in being less mathematical and more focused on history, biology and policy, respectively. Diamond brings us to Darwin, Landes discusses a certain notion of climatic influence on \"development\", and Sachs makes a synthesis of the aforementioned approaches in order to compose the geographical part of his new sociology of economic development. Diamond, Landes and Sachs lead, each in different ways, to a dichotomy between the tropics and temperate zones. We conclude with some sceptical observations about these rediscoveries of geography.

Diversas atividades ligados ao gerenciamento de recursos hídricos necessitam da previsão de acumulados diários de chuva extremos. Entretanto, grande parte dos modelos utilizados operacionalmente apresentam uma tendência a subestimar os extremos de precipitação mesmo com apenas 24 horas de antecedência. Existem diversas razões para esse tipo de erro de previsão tais como, limitações nas parametrizações de convecção para modelos com resolução de dezenas de quilômetros e a não inclusão do efeito de aerossóis como núcleos de condensação de gotas de nuvens nos modelos de grande escala. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar situações de eventos extremos de precipitação na região de Belém, Pará, onde o regime de precipitação é modulado, principalmente, pela brisa marítima, linhas de instabilidade, distúrbios ondulatório de leste, zona de convergência intertropical, alta da Bolívia e Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN). A abordagem será de identificação de perfis verticais cinemáticos e termodinâmicos típicos de eventos extremos de precipitação diária em Belém, Pará. Para esse fim, escolheu-se fazer uma análise de dados de radiossondagem e precipitação utilizando as Funções Ortogonais Empíricas (EOF - Empirical Orthogonal Functions combinadas e verificar como o Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simula características básicas de chuva acumulada diária. A variância explicada das EOF calculadas a partir do conjunto de variáveis acumulado diário de precipitação (acpcp), temperatura (t), razão de mistura de vapor d\'água (rv), vento zonal (u) e vento meridional (v) e acpcp, u e v apresentaram valores de variância explicada baixos em relação as EOF calculadas a partir de acpcp e u somente. A terceira EOF (e3) foi a que melhor identificou os extremos chuvosos em relação a primeira e segunda. Observou-se padrões sinóticos favoráveis a convecção para os dias relativos à acumulados de chuva acima da média e menos favoráveis para os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Nos dias que apresentaram os maiores acumulados de chuva identificados por e3 verificou-se a presença da Alta da Bolívia e de um VCAN sobre o Oceano Atlântico influenciando a região de estudo. Observou-se um caso de uma linha de instabilidade que adentrou o continente associada a um jato de baixos níveis e outro caso de uma perturbação de latitudes médias, ambos os casos ocasionaram acumulados de chuva acima da média. O BRAMS apresentou máximos e mínimos de anomalias de acpcp coincidentes com os dados observados. Os dias relativos à acumulados de chuva acima da média apresentaram correntes ascendentes e descendentes mais intensas que os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Observou-se máximos de correntes ascendentes associados a formação de novas células convectivas. / Several activities related to water management need the forecasting of cumulative daily rainfall extreme. However, most of the models used operacionaly tend to underestimate the extreme rainfall even with 24 hours of advance. There are several reasons for this type of forecast error such as, limitations in convection parametrizations for models with resolution of tens of kilometers and not inclusion of the effect of aerosols as cloud condensation nuclei for cloud droplets in large-scale models. Withing this context, this study aims to analyze situations of extreme precipitation events in the region of Belém, Pará, where the rainfall regime is modulated mainly by sea breeze, squall lines, easterly wave disturbances, intertropical convergence zone, Bolivian high and cyclonic vortices of high levels (VCAN). The approach will be to identify kinematic and thermodynamics vertical profiles typical of extreme daily rainfall events in Belém, Pará. To this end, it was chosen to analyze sounding and rainfall data using the combined Empirical Orthogonal Functions (EOF) and verify how the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simulates the basic features of daily accumulated rainfall. The explained variance of EOF calculated from the set of variables accumulated daily precipitation (acpcp), temperature (t), mixing ratio of water vapor (rv), zonal wind (u) e meridional wind (v) and acpcp, u and v showed low values of explained variance in relation to the EOF calculated from acpcp and u only. The third EOF (e3) was the best in the identification of extreme rainfall compared to first and second. Observed synoptic patterns are favorable to convection on days with accumulated rainfall above average and less favorable on days for accumulated rainfall below average. In the days that had the highest accumulated rainfall identified by e3, it was verified that the presence of the Bolivian high and a VCAN on the Atlantic Ocean influence the study region. A case of squall line that entered the continent associated with a low level jet and other case of disturbance of mid-latitudes, resulted in accumulated rainfall above average. The BRAMS presented maximum and minimum acpcp anomalies coincident with the observed data. The days on the accumulated rainfall above average showed more intense updrafts and downdrafts that the days on the accumulated rainfall below average. Observed maximum updrafts associated with the formation of new convective cells.

A adubação nitrogenada é uma estratégia utilizada para melhorar produção e composição bromatológica de forragens. Em pastagens manejadas intensivamente o uso contínuo de fertilizantes cria condições específicas no sistema onde a planta pode alterar sua responsividade ao nitrogênio. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a curva de resposta ao nitrogênio de pastagens manejadas intensivamente e mensurar a fração N orgânico mineralizável através do método Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) como possível preditor da resposta a adubação. Foram escolhidas 5 áreas com pastos do gênero Megathyrsus syn Panicum com diferentes tempos de manejo intensivo. Em cada área foi implantado um experimento de curva de resposta ao N utilizando o fonte do nutriente o fertilizante nitrato de amônio nas doses de 0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N corte-1 da forragem. O período de crescimento entre as coletas foi de 28 dias, sendo realizadas 3 amostragens da parte área da pastagem. Amostras de solo foram coletas no pré e pós tratamento. Os teores de ISNT encontrados no pré tratamento foram mais altos do que os normalmente relatados para outras culturas nos trópicos. As áreas com maior tempo de intensificação apresentaram teores de ISNT > 291mg kg-1. A produção de massa seca, teor foliar de N, índice SPAD e NDVI tiveram aumento crescente quando se usou doses mais elevadas de N. As áreas com maior tempo de intensificação tiveram redução da produção de massa seca quando se usou a maior dose do fertilizante nitrogenado. Os teores de PB variaram de 15-22% e estão muito acima dos encontrados na literatura para pastagens do gênero Megathyrsus syn Panicum. Os índices de eficiência de uso do nitrogênio foram baixos, caracterizando a dependência do nitrogênio oriundo do solo para esses cenários de manejo de pastagens. Dentre as áreas avaliadas não se encontrou ausência de resposta à adubação nitrogenada. O ISNT e N mineral presentes no solo foram inversamente relacionados à resposta produtiva dos pastos. Esse estudo mostra potencial em utilizar índices de nitrogênio do solo para o manejo da adubação nitrogenada de pastagens intensivas. / Nitrogen fertilization is a strategy used to improve the production and bromatological composition of forages. In intensively managed pastures the continuous use of fertilizers creates specific conditions in the system where the plant can change its responsiveness to nitrogen. Thus, the objective of this work was to verify the nitrogen response curve of intensively managed pastures and to measure the mineralizable organic N fraction through the Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) as a possible predictor of the fertilization response. Five pasture areas of the genus Megathyrsus syn Panicum were selected with different times of intensive management. In each area an N response curve experiment was implemented using the nutrient source the ammonium nitrate fertilizer at doses of 0, 50, 100 and 200 kg ha-1 of N cut-1 of the forage. The period of growth between the collections was of 28 days, being realized 3 samplings of the part of the pasture. Soil samples were collected in pre and post treatment. The ISNT levels found in pretreatment were higher than those normally reported for other crops in the tropics. The areas with the greatest intensification time presented NPH levels> 291 mg kg-1. Dry mass, N content, SPAD index and NDVI index increased with higher N doses. Areas with higher intensification times had a reduction in dry mass production when the highest nitrogen fertilizer dose was used. Crude protein levels varied from 15-22% and are well above those found in the literature for pastures of the genus Megathyrsus syn Panicum. Nitrogen use efficiency indexes were low, characterizing soil nitrogen dependence for these pasture management scenarios. Among the evaluated areas there was no absence of response to nitrogen fertilization. The ISNT and mineral N present in the soil were inversely related to the productive response of the pastures. This study shows the potential of using soil nitrogen rates to manage the nitrogen fertilization of intensive pastures.

PORTUGAL, A. B. Estrutura das comunidades bentônicas sésseis em recifes de arenito na Costa Oeste do Ceará, Nordeste do Brasil: variação espacial e índice relativo de pressão ambiental. 2016. 166 f. Tese (Doutorado em Ciências Marinhas Tropicais), Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2017-03-07T15:24:51Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_abportugal.pdf: 12337625 bytes, checksum: a4aaffb56988dccdd334e6f04e996acd (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2017-04-24T15:59:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_abportugal.pdf: 12337625 bytes, checksum: a4aaffb56988dccdd334e6f04e996acd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T15:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_abportugal.pdf: 12337625 bytes, checksum: a4aaffb56988dccdd334e6f04e996acd (MD5) Previous issue date: 2016 / Tropical sandstone reefs are being affected by multiple human stressors and information about environmental degradation are alarming. However, knowledge about possible impacts on sandstone reefs in the tropical zone of the planet is still insufficient. The study added multiple factors of anthropogenic pressure through the relative environmental pressure index (REPI) and related to species richness, diversity of Shannon-Wiener and evenness of Pielou, furthermore the variation of the benthic community in intertidal over the west coast of Ceará was assessed. The original research was conducted in five sandstone reefs distributed on the west coast of Ceará, Northeastern Brazil (Tropical Southwestern Atlantic). The reefs are distant westbound from the city of Fortaleza. The collections of samples were carried out in the dry season in low-water spring tide. Sessile benthic communities in intertidal zone were sampled quali-quantitatively by nondestructive method - the percentage coverage of species - using the fotoquadrat. The results show greater richness and diversity in the lower areas of the reef, as well as was identified that there is a significant negative correlation (R² = 0.82, p = 0.03) between the REPI and richness of species. We observe that in areas with the highest number of human activities, we had lower number of species. The most active factors to lower biodiversity were urbanized area, the jetties to control coastal erosion, the kiosks and restaurants on the beachfront and storm sewers due clandestine sewage connections. Thus, we suggest to future work on multiple anthropogenic impacts about biological communities that aggregate indicators should be used (such as REPI) and be identified which factors have more influence on local biodiversity. The tropical zone is important, due to increased urbanization and anthropogenic pressures and is considered one of the areas of greatest marine biodiversity on the planet. The present results point to the need for better planning of infrastructure and the need for strict monitoring because the areas under greater influence of multiple human pressures are those with lower biodiversity. / Os recifes de arenito tropicais estão sendo afetados por múltiplos estressores humanos e as informações sobre a degradação ambiental são alarmantes. Entretanto, o conhecimento sobre possíveis impactos nos recifes de arenito na zona tropical do planeta ainda é insuficiente. O presente estudo integrou múltiplos fatores de pressões antrópicas através do índice relativo de pressão ambiental (REPI) e o relacionou com a riqueza de espécies, diversidade de Shannon-Wiener e equitabilidade de Pielou, assim como avaliou a variação da comunidade bentônica no entremarés ao longo da costa oeste do Ceará. A pesquisa inédita foi conduzida em cinco recifes de arenito distribuídos na costa oeste do Ceará, Nordeste do Brasil (Atlântico Sudoeste Tropical). Os recifes se distanciam no sentido oeste da cidade de Fortaleza. As coletas das amostras foram realizadas no período seco em baixamar de sizígia. As comunidades bentônicas sésseis da zona entremarés foram amostradas quali-quantitativamente através do método não destrutivo - a porcentagem de cobertura das espécies - utilizando o fotoquadrat. Os resultados mostram maior riqueza e diversidade nas zonas inferiores dos recifes, assim como foi identificado que existe uma relação negativa significativa (R2 = 0.82, p = 0.03) entre o REPI e a riqueza de espécies. Foi observado que a medida que aumenta o valor do REPI diminui o valor da riqueza de espécies. Os fatores antrópicos mais atuantes para a menor riqueza de espécies foram o percentual da área urbanizada, os molhes para controle da erosão costeira, as barracas e restaurantes na orla da praia e as galerias pluviais devido ligações clandestinas de esgoto. Desta forma, sugerimos aos trabalhos futuros sobre múltiplos impactos antrópicos nas comunidades biológicas sejam utilizados indicadores agregados (como o REPI) e identificados quais fatores apresentam mais influência sobre a biodiversidade local. A zona tropical é importante, devido ao aumento da urbanização e das pressões antrópicas e ser considerada uma das zonas de maior biodiversidade marinha do planeta. Os presentes resultados apontam para a necessidade de um melhor planejamento de infra-estruturas e a necessidade de um monitoramento rigoroso, porque as áreas sob maior influência das múltiplas pressões humanas são aqueles com menor biodiversidade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338190.pdf: 9968372 bytes, checksum: e1c28dfcf84e191f0457a82aa5715399 (MD5) Previous issue date: 2015 / A humanidade usou e continua consumindo em grande quantidade os recursos não-renováveis do planeta como petróleo, gás natural e carvão mineral para suprir suas necessidades energéticas. Somente nas últimas duas décadas que outras fontes de energia renováveis, como a solar fotovoltaica e a eólica, passaram a se tornar relevantes na geração de energia elétrica em nível mundial. Instalações de sistemas fotovoltaicos ao redor do mundo atingiram crescimento da ordem de 40% durante os últimos quinze anos. Entretanto, a grande maioria destes sistemas, (acima de 90%), estão localizados em regiões onde o recurso solar não é tão abundante, ou seja, fora da região dos trópicos do planeta. Devido a este fato, ao tentar incorporar a energia solar fotovoltaica às redes elétricas, uma pergunta que sempre surge está relacionada a variação desta forma de geração de energia elétrica com a produção alternante durante o dia devido ao movimento das nuvens e total ausência no período noturno. Mesmo assim, em alguns países, já se atinge percentuais em torno de 5 a 10% de contribuição da energia elétrica proveniente de energia solar fotovoltaica. Passa a ser desafiador a inserção dessa fonte de energia à rede, de maneira intensiva, em paralelo com os recursos já existentes (em sua maioria ainda de origem fóssil). Nesta tese, foi avaliada a previsão do recurso solar em curtíssimo prazo (como 15-min, 30-min e uma hora) para uma região tropical do planeta, neste caso em Cingapura, ilha que se localiza próxima à linha do equador, no Sudeste Asiático. Esta tese foca em métodos existentes de previsão de irradiância, mas também explora uma nova proposta híbrida, adaptada a uma localidade tropical. Além das previsões de irradiação solar, simulações de sistemas fotovoltaicos e o cálculo de seu desempenho foram estudados e avaliados de modo a se prever quanto de energia elétrica é produzida com a mesma antecedência dada nos produtos de previsão do recurso solar. A influência da gaze de queimada foi um fenômeno particular, comum na Cingapura de hoje, que afeta o desempenho de sistemas fotovoltaicos e que foi investigado em detalhe. Todo o trabalho foi validado por redes detalhadas de estações meteorológicas em solo e também através de monitoramento de sistemas fotovoltaicos por toda Cingapura.<br> / Abstract : Humanity has used and continues to consume in great proportion non-renewable energy resources of the planet such as oil, natural gas and coal in order to fulfil its energy needs. It was only during the past two decades that other sources of renewable energy such as solar photovoltaics (PV) and wind energy became somewhat relevant towards electricity generation in the world. PV installations worldwide have reached a compound annual growth rate of ~40% for the last fifteen years. However, the great majority of these systems (over 90% of them) are located where the solar energy resource is not the most abundant - outside of the tropical regions of the planet. While trying to incorporate solar energy PV into electrical power grids, one common question which arises is related to the variable aspect of this form of energy generation - with alternating production during the day due to cloud motion, and total absence during night time. Nonetheless, in some countries, contribution ratios of 5 to 10% of electrical energy from solar PV have been achieved. It becomes then challenging to integrate this source of energy into grids in a professional way, in parallel with existing resources (mostly still fossil-fuel-based). In this thesis, short-term forecasting (for time horizons such as 15-min, 30-min and 1-hour) of the solar resource was investigated in a tropical region of the world - in Singapore, 1° North of the Equator, in Southeast Asia. This thesis focuses on existing methods for irradiance forecasting, but also explores a novel Hybrid proposal, tailored to the tropical environment at hand. Beyond the forecast of the solar energy irradiance ahead of time, PV system simulation and performance assessment were studied and evaluated with the goal of predicting how much electricity is produced in the same time frame given by the solar irradiance forecasting products. The influence of haze was a particular phenomenon, common in today?s Singapore, which affects PV system performance and which was investigated in detail. All work has been validated by a comprehensive network of ground-based meteorological stations, as well as by various PV system monitoring sites throughout Singapore.

A adubação nitrogenada é uma estratégia utilizada para melhorar produção e composição bromatológica de forragens. Em pastagens manejadas intensivamente o uso contínuo de fertilizantes cria condições específicas no sistema onde a planta pode alterar sua responsividade ao nitrogênio. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a curva de resposta ao nitrogênio de pastagens manejadas intensivamente e mensurar a fração N orgânico mineralizável através do método Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) como possível preditor da resposta a adubação. Foram escolhidas 5 áreas com pastos do gênero Megathyrsus syn Panicum com diferentes tempos de manejo intensivo. Em cada área foi implantado um experimento de curva de resposta ao N utilizando o fonte do nutriente o fertilizante nitrato de amônio nas doses de 0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N corte-1 da forragem. O período de crescimento entre as coletas foi de 28 dias, sendo realizadas 3 amostragens da parte área da pastagem. Amostras de solo foram coletas no pré e pós tratamento. Os teores de ISNT encontrados no pré tratamento foram mais altos do que os normalmente relatados para outras culturas nos trópicos. As áreas com maior tempo de intensificação apresentaram teores de ISNT &gt; 291mg kg-1. A produção de massa seca, teor foliar de N, índice SPAD e NDVI tiveram aumento crescente quando se usou doses mais elevadas de N. As áreas com maior tempo de intensificação tiveram redução da produção de massa seca quando se usou a maior dose do fertilizante nitrogenado. Os teores de PB variaram de 15-22% e estão muito acima dos encontrados na literatura para pastagens do gênero Megathyrsus syn Panicum. Os índices de eficiência de uso do nitrogênio foram baixos, caracterizando a dependência do nitrogênio oriundo do solo para esses cenários de manejo de pastagens. Dentre as áreas avaliadas não se encontrou ausência de resposta à adubação nitrogenada. O ISNT e N mineral presentes no solo foram inversamente relacionados à resposta produtiva dos pastos. Esse estudo mostra potencial em utilizar índices de nitrogênio do solo para o manejo da adubação nitrogenada de pastagens intensivas. / Nitrogen fertilization is a strategy used to improve the production and bromatological composition of forages. In intensively managed pastures the continuous use of fertilizers creates specific conditions in the system where the plant can change its responsiveness to nitrogen. Thus, the objective of this work was to verify the nitrogen response curve of intensively managed pastures and to measure the mineralizable organic N fraction through the Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) as a possible predictor of the fertilization response. Five pasture areas of the genus Megathyrsus syn Panicum were selected with different times of intensive management. In each area an N response curve experiment was implemented using the nutrient source the ammonium nitrate fertilizer at doses of 0, 50, 100 and 200 kg ha-1 of N cut-1 of the forage. The period of growth between the collections was of 28 days, being realized 3 samplings of the part of the pasture. Soil samples were collected in pre and post treatment. The ISNT levels found in pretreatment were higher than those normally reported for other crops in the tropics. The areas with the greatest intensification time presented NPH levels&gt; 291 mg kg-1. Dry mass, N content, SPAD index and NDVI index increased with higher N doses. Areas with higher intensification times had a reduction in dry mass production when the highest nitrogen fertilizer dose was used. Crude protein levels varied from 15-22% and are well above those found in the literature for pastures of the genus Megathyrsus syn Panicum. Nitrogen use efficiency indexes were low, characterizing soil nitrogen dependence for these pasture management scenarios. Among the evaluated areas there was no absence of response to nitrogen fertilization. The ISNT and mineral N present in the soil were inversely related to the productive response of the pastures. This study shows the potential of using soil nitrogen rates to manage the nitrogen fertilization of intensive pastures.

Diversas atividades ligados ao gerenciamento de recursos hídricos necessitam da previsão de acumulados diários de chuva extremos. Entretanto, grande parte dos modelos utilizados operacionalmente apresentam uma tendência a subestimar os extremos de precipitação mesmo com apenas 24 horas de antecedência. Existem diversas razões para esse tipo de erro de previsão tais como, limitações nas parametrizações de convecção para modelos com resolução de dezenas de quilômetros e a não inclusão do efeito de aerossóis como núcleos de condensação de gotas de nuvens nos modelos de grande escala. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo analisar situações de eventos extremos de precipitação na região de Belém, Pará, onde o regime de precipitação é modulado, principalmente, pela brisa marítima, linhas de instabilidade, distúrbios ondulatório de leste, zona de convergência intertropical, alta da Bolívia e Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN). A abordagem será de identificação de perfis verticais cinemáticos e termodinâmicos típicos de eventos extremos de precipitação diária em Belém, Pará. Para esse fim, escolheu-se fazer uma análise de dados de radiossondagem e precipitação utilizando as Funções Ortogonais Empíricas (EOF - Empirical Orthogonal Functions combinadas e verificar como o Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simula características básicas de chuva acumulada diária. A variância explicada das EOF calculadas a partir do conjunto de variáveis acumulado diário de precipitação (acpcp), temperatura (t), razão de mistura de vapor d\'água (rv), vento zonal (u) e vento meridional (v) e acpcp, u e v apresentaram valores de variância explicada baixos em relação as EOF calculadas a partir de acpcp e u somente. A terceira EOF (e3) foi a que melhor identificou os extremos chuvosos em relação a primeira e segunda. Observou-se padrões sinóticos favoráveis a convecção para os dias relativos à acumulados de chuva acima da média e menos favoráveis para os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Nos dias que apresentaram os maiores acumulados de chuva identificados por e3 verificou-se a presença da Alta da Bolívia e de um VCAN sobre o Oceano Atlântico influenciando a região de estudo. Observou-se um caso de uma linha de instabilidade que adentrou o continente associada a um jato de baixos níveis e outro caso de uma perturbação de latitudes médias, ambos os casos ocasionaram acumulados de chuva acima da média. O BRAMS apresentou máximos e mínimos de anomalias de acpcp coincidentes com os dados observados. Os dias relativos à acumulados de chuva acima da média apresentaram correntes ascendentes e descendentes mais intensas que os dias relativos à acumulados de chuva abaixo da média. Observou-se máximos de correntes ascendentes associados a formação de novas células convectivas. / Several activities related to water management need the forecasting of cumulative daily rainfall extreme. However, most of the models used operacionaly tend to underestimate the extreme rainfall even with 24 hours of advance. There are several reasons for this type of forecast error such as, limitations in convection parametrizations for models with resolution of tens of kilometers and not inclusion of the effect of aerosols as cloud condensation nuclei for cloud droplets in large-scale models. Withing this context, this study aims to analyze situations of extreme precipitation events in the region of Belém, Pará, where the rainfall regime is modulated mainly by sea breeze, squall lines, easterly wave disturbances, intertropical convergence zone, Bolivian high and cyclonic vortices of high levels (VCAN). The approach will be to identify kinematic and thermodynamics vertical profiles typical of extreme daily rainfall events in Belém, Pará. To this end, it was chosen to analyze sounding and rainfall data using the combined Empirical Orthogonal Functions (EOF) and verify how the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) simulates the basic features of daily accumulated rainfall. The explained variance of EOF calculated from the set of variables accumulated daily precipitation (acpcp), temperature (t), mixing ratio of water vapor (rv), zonal wind (u) e meridional wind (v) and acpcp, u and v showed low values of explained variance in relation to the EOF calculated from acpcp and u only. The third EOF (e3) was the best in the identification of extreme rainfall compared to first and second. Observed synoptic patterns are favorable to convection on days with accumulated rainfall above average and less favorable on days for accumulated rainfall below average. In the days that had the highest accumulated rainfall identified by e3, it was verified that the presence of the Bolivian high and a VCAN on the Atlantic Ocean influence the study region. A case of squall line that entered the continent associated with a low level jet and other case of disturbance of mid-latitudes, resulted in accumulated rainfall above average. The BRAMS presented maximum and minimum acpcp anomalies coincident with the observed data. The days on the accumulated rainfall above average showed more intense updrafts and downdrafts that the days on the accumulated rainfall below average. Observed maximum updrafts associated with the formation of new convective cells.

Apresentamos idéias geográficas contidas em Geografia é destino? (livro publicado em 2003 pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento) e fontes afins. Focamos em David Landes, Jared Diamond e Jeffrey Sachs, considerados neste livro como líderes da redescoberta da geografia. Eles se diferenciam da nova geografia econômica de Paul Krugman por terem abordagens menos matemáticas e mais focadas na história, na biologia e na política, respectivamente. Diamond nos leva a Darwin, Landes discute certa noção de influência climática sobre desenvolvimento, e Sachs sintetiza essas abordagens para compor a parte geográfica de sua nova sociologia do desenvolvimento econômico. Diamond, Landes e Sachs levam, cada um por caminhos diferentes, a uma dicotomia entre zona tropical e zonas temperadas. Concluímos com algumas observações céticas acerca destas redescobertas da geografia. / We look at geographic ideas contained in Is geography destiny? (a book published in 2003 by the Inter-American Development Bank) and in related sources. We focus on David Landes, Jared Diamond and Jeffrey Sachs, who are considered as champions of the rediscovery of geography in this book. Their approaches differ from the new economic geography of Paul Krugman in being less mathematical and more focused on history, biology and policy, respectively. Diamond brings us to Darwin, Landes discusses a certain notion of climatic influence on \"development\", and Sachs makes a synthesis of the aforementioned approaches in order to compose the geographical part of his new sociology of economic development. Diamond, Landes and Sachs lead, each in different ways, to a dichotomy between the tropics and temperate zones. We conclude with some sceptical observations about these rediscoveries of geography.