Over eighty polar-themed exhibitions were held in Britain between 1819 and the 1930s, a time of intense exploration of both the Arctic and Antarctic. These varied from panoramas and human exhibits to displays of ‘relics', equipment, photographs and artwork, waxworks and displays shown as part of a Great Exhibition. This period also saw the creation of the first dedicated polar museums. These displays were visited by thousands of people throughout the country, helping to mediate the subject of exploration for a public audience. Despite this, the role exhibitions played in forming popular views of the polar regions has not been fully assessed. This thesis addresses this gap. It is the first to consider all the polar exhibitions held during this period as a collective body, making it possible to study how they developed over time and in response to changing circumstances. The thesis uses a variety of archival sources to both reconstruct the displays and place them in their historical and museological contexts. The study shows that exhibitions evolved in response to changes both in the museum sector and in exploration culture. It demonstrates that, while they were originally identified with the shows of the entertainment industry, polar exhibitions began to take on more of the characteristics of museum displays. At the same time their dominant themes changed; the natural world was relegated in favour of ideas relating to the human experience of the regions such as heroism, adventure and everyday life in an exotic environment. While other media may have been more effective in disseminating ideas about exploration, visitors could find the experience of visiting an exhibition more compelling. This thesis contributes to our understanding of this distinct role that exhibitions played in presenting the polar regions to the British public.

Le Bilan de Masse de Surface (BMS, c'est-à-dire les précipitations de neige auxquelles est retranchée l'ablation par sublimation, ruissellement ou érosion) de la calotte polaire Antarctique représente une contribution majeure et encore mal connue à l'évolution actuelle du niveau des mers. Le stockage d'eau douce par accumulation de neige sur la calotte posée est supposé s'intensifier au cours du 21eme siècle, modérant l'élévation du niveau des mers et modifiant la dynamique glaciaire. Les trois-quarts du bilan de masse de surface Antarctique sont concentrés au dessous de 2000 m d'altitude alors que cette zone ne représente que 40% de la surface de la calotte posée. Les précipitations orographiques sont une contribution majeure à l'accumulation dans cette région, il est donc crucial d'estimer précisément ce terme. La modélisation de ce processus est fortement dépendant de la résolution des modèles, car les pentes de la calotte influencent l'intensité des précipitations orographiques. La sublimation et la fonte de la neige sont eux aussi fortement dépendant de l'élévation. Bien qu'ils contribuent actuellement peu au bilan de masse de surface de l'Antarctique, ils sont susceptibles de subir des changements importants au cours des prochains siècles. Les modèles atmosphériques de climat, globaux ou régionaux, ne peuvent pas atteindre une résolution allant au delà de 40 km sur l'Antarctique pour des simulations à l'échelle du siècle du fait de coûts de calcul importants. A ces résolutions, la topographie des zones côtières Antarctique n'est pas correctement représentée. C'est pourquoi nous avons développé le modèle de régionalisation SMHiL (Surface Mass balance High-resolution downscaLing) qui permet d'estimer les composantes du bilan de masse de surface Antarctique à haute résolution (~15 km) à partir de champs atmosphériques de plus grande échelle. Nous calculons l'effet de la topographie fine sur les précipitations orographiques et sur les processus de couche limite menant à la sublimation, la fonte et le regel. SMHiL est validé pour la période actuelle à partir d'un jeu de données inédit constitué de plus de 2700 observations de qualité contrôlée. Cependant, les observations représentatives du BMS de la zone côtière Antarctique y sont sous-représentées. Dans ce contexte, nous montrons que la ligne de balise mise en place par l'observatoire GLACIOCLIM-SAMBA en bordure de calotte constitue une référence pour estimer les performances des modèles. Enfin, nous utilisons SMHiL à l'aval du modèle de circulation générale LMDZ4 pour évaluer les variations de BMS au cours du 21eme et du 22eme siècles. Le BMS à haute résolution est significativement différent de celui de LMDZ4 et est plus proche du BMS observé pour la période actuelle. Les résultats suggèrent que les précédentes estimations d'augmentation du BMS au cours du prochain siècle étaient sous-estimées de près de 30% par LMDZ4. Les changements de BMS à faible élévation résulteront d'une compétition entre l'augmentation d'accumulation de neige et de ruissellement. SMHiL est un outil destiné à être appliqué à l'aval d'autres modèles de climat, globaux ou régionaux, pour une meilleure estimation des variations futures du niveau des mers. / The Antarctic Surface Mass Balance (SMB, i.e. the snow accumulation from which we subtract ablation by sublimation, run-off or erosion) is a major yet badly known contribution to changes in the present-day sea level. Water storage by snow accumulation on the Antarctic continent is expected to increase in the 21st century, which would moderate the rise in sea level and impact the ice dynamic response of the ice sheet. Three-quarters of the Antarctic SMB are concentrated below 2000 m above sea level whereas this area represents only 40% of the grounded ice sheet area. Orographic precipitation is a major contributor to snow accumulation in this region, which is why a better estimation of this term is important. The representation of this process by models depends to a great extent on the resolution of the model, since precipitation amounts depend on the ice sheet slopes. Sublimation and snowmelt also depend on elevation, and although they are presently minor contributors to the Antarctic SMB, their role is expected to become more important in the coming centuries. Global and regional atmospheric climate models are unable to achieve a 40-km resolution over Antarctica at a century time scale, due to their computing cost. At this resolution, the Antarctic coastal area is still badly represented. This is why we developed the downscaling model SMHiL (Surface mass balance high-resolution downscaling) to estimate the Antarctic SMB components at a high resolution (~15 km) from large-scale atmospheric forcings. We computed the impact of the high-resolution topography on orographic precipitation amounts and the boundary layer processes that lead to sublimation, melting and refreezing. SMHiL has been validated for the present period with a dataset composed of more than 2700 quality-controlled observations. However, very few of these observations are representative of the Antarctic coastal area. In this context, we show that the GLACIOCLIM-SAMBA stake lines located on the ice sheet coast-to-plateau area is an appropriate reference to evaluate model performance. Finally, we used SMHiL to estimate the SMB changes during the 21st and 22nd centuries, by downscaling the atmospheric global climate model LMDZ4. The high-resolution SMB is significantly different from the SMB given by LMDZ4 and is closer to the observed one for the present period. Our results suggest that previous studies using the LMDZ4 models underestimated the future increase in SMB in Antarctica by about 30%. Future changes in the Antarctic SMB at low elevations will result from the conflict between higher snow accumulation and runoff. The downscaling model is a powerful tool that can be applied to climate models for a better assessment of a future rise in sea level.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present PhD thesis analyzes the results obtained from the Total Ozone Column (TOC) monitoring conducted in the Southern Space Observatory - SSO (29.26 ° S, 53.48 °W and 488 m altitude) between 1992 and 2014 by three successive Brewer spectrophotometers (# 081, # 056 and # 167). First, the Brewer measurements were compared with TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) and OMI (Ozone Monitoring Instrument) satellites obtaining excellent agreement. In addition, was determined that the seasonal TOC variability is dominated by the annual cycle, with a minimum of ~ 260 DU in April and a maximum of ~ 295 DU in September. The Quasi-Biennial Oscillation (QBO) is the main mode of interannual variability being approximately in antiphase with the QBO index. Next, 58 events of the influence of the Antarctic Ozone Hole on the SSO station was identificate in the period between 2005 and 2014. This events occurred on average 5.8 ± 3.51 times per year, with a mean reduction of TOC by Brewer' of -7.04 ± 2.97% and by OMI of -7.66 ± 3.11 respectively. Analyzing the ozone profiles from AURA/MLS (Microwave Limb Sounder) satellite, the average isentropic level for maximum reduction is 644.68 ± 158.59 K, with a mean reduction of 15.39 ± 6.47%, being October the month of greatest occurrence (18 events). The events were separated into three categories: TOC intensity reduction, height of the ozone reduction lamina in AURA/MLS satellite and the dynamic characteristic of Polar Filament or Polar Tongue through the application of Dybal (Dynamical Barrier Localization) code in the potential vorticity (PV) fields from MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection) model. The events with a dynamic feature of Polar Tongue (20,68%) occurred more frequently in October, with medium intensity and in the medium stratosphere, while events of dynamic characteristic of Polar Filament (79,31%) occurred more frequently in September, also with medium intensity and in the medium stratosphere. / A presente Tese de Doutorado analisa os resultados obtidos a partir do monitoramento da Coluna Total de Ozônio (CTO) realizado no Observatório Espacial do Sul – OES (29,26 ° S, 53,48 ° e 488 m de altitude) entre 1992 e 2014 através de três sucessivos espectrofotômetros Brewer (# 081, # 056 e # 167). Primeiramente, as medidas dos Brewers foram comparadas com observações dos instrumentos de satélite TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) e OMI (Ozone Monitoring Instrument), obtendo elevados valores de R2 (0,88 e 0,93, respectivamente). Além disso, foi determinado que a variabilidade sazonal da CTO é dominada pelo ciclo anual, com um mínimo de ~260 DU em abril e um máximo de ~295 DU em setembro. A Oscilação Quasi-Bienal (QBO) é o principal modo de variabilidade interanual estando aproximadamente em antifase com o índice QBO. Em seguida é apresentada a identificação da ocorrência de 58 eventos de Influência do Buraco de Ozônio Antártico sobre a estação do OES no período entre 2005 e 2014, os quais ocorreram em média 5,8 ± 3,5 vezes por ano, com redução média da CTO de Brewer e OMI de -7,04±2,9% e 7,66±3,1 respectivamente. Analisando os perfis de ozônio do satélite AURA/MLS (Microwave Limb Sounder), observa-se que o nível isentrópico médio para a máxima redução é de 644,6±158,5 K com redução média de 15,3±6,4%, sendo outubro o mês de maior ocorrência (18 eventos). Os eventos foram separados em categorias: Intensidade da redução da CTO, altura da camada de redução no perfil do ozônio do satélite AURA/MLS e a característica dinâmica de Filamento Polar ou Língua Polar através da aplicação do código Dybal (Dynamical Barrier Localisation) nos campos de vorticidade potencial (PV) do modelo MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection). Os eventos com característica dinâmica de Lingua Polar (20,68%) ocorreram com mais frequência no mês de outubro, com intensidade média e na média estratosfera, enquanto que eventos de característica dinâmica de Filamento Polar (79,31%) ocorreram com mais frequência no mês de setembro, também com media intensidade e na média estratosfera.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Pesquisas versando sobre a distribuição de radionuclídeos naturais na Antártica são raras e desta forma, há grande interesse em se conhecer sua ocorrência e os fatores envolvidos com sua mobilização, transferência e acúmulo neste ambiente extremamente frágil. Os radionuclídeos naturais têm sido intensamente utilizados como traçadores no meio ambiente oceânico, auxiliando na compreensão de processos como afundamento, remoção e ressuspensão de partículas, mistura de massas dágua e circulação oceânica. O 234Th (t½ = 24,1 dias) é um radionuclídeo partículo-reativo produzido continuamente na água do mar pelo decaimento radioativo de seu precursor solúvel e de caráter conservativo com a salinidade 238U (t½ = 4,5 109 anos). Como apresenta meiavida relativamente curta, o 234Th é apropriado para quantificar processos que ocorrem em escala de tempo de dias a semanas. O desequilíbrio 234Th/ 238U nas águas superficiais do oceano tem sido utilizado para determinar o fluxo de carbono orgânico que afunda via material particulado. O fluxo de partículas produtivas biologicamente para além da zona eufótica no Oceano Austral tem destaque especial devido à sua importância no controle das concentrações de CO2 na atmosfera. Os radionuclídeos 210Pb (t½ = 22,3 anos) e 210Po (t½ = 138 dias) também são partículo-reativos. O desequilíbrio 210Po/ 210Pb tem sido utilizado para estimar os fluxos de partículas exportadas no oceano em uma escala de tempo de várias semanas. Os isótopos de Ra de meias-vidas longas, 226Ra (t½ = 1.600 anos) e 228Ra (t½ = 5,75 anos) são solúveis na água do mar exibem propriedades únicas que os tornam bons traçadores de massas dágua. Este trabalho teve por objetivos estudar as distribuições dos radionuclídeos naturais 238U, 234Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po no Estreito de Bransfield, durante duas campanhas realizadas no Verão Austral de 2011 (OPERANTAR XXIX e XXX). / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A complexa interação que ocorre entre os processos oceânicos e atmosféricos no Oceano Austral afeta a circulação oceânica global em diferentes camadas. O Mar de Weddell e o Mar de Ross possuem reconhecida importância na formação da Água de Fundo Antártica (AABW). O objetivo principal deste trabalho é caracterizar as massas de água dos Mares de Weddell e Ross, através dos dados mais recentes de reanálise oceânica SODA (Simple Ocean Data Assimilation). Através da técnica de separação de massas de água Análise Multiparamétrica Ótima (AMO) foi possível a identificação de 3 principais massas de água no Mar de Ross: Água Profunda Circumpolar Superior (UCDW), Água Profunda Circumpolar Inferior (LCDW) e Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW). A UCDW foi a que apresentou a maior variabilidade, não atingindo a Plataforma de gelo do MR durante os anos de 1950-1974. No Mar de Weddell foi possível a identificação das seguintes massas de água: Água Profunda Cálida (WDW), Água Profunda do Mar de Weddell (WSDW) e Água de Fundo do Mar de Weddell (WSBW). A WDW atingiu valores >70% à 800m. A WSDW possui em seu núcleo valores > 90% entre 2000 e 3500m. A WSBW, apresenta ~100% em profundidades > 4000m. / The complex interaction that occurs between the oceanic and atmospheric processes in the Southern Ocean affects global ocean circulation in different layers. The Weddell and Ross Seas have recognized importance in the formation of Antarctic Bottom Water (AABW). This work aims to characterize the water masses of the Weddell and Ross Seas, using the latest ocean data reanalysis SODA (Simple Ocean Data Assimilation). Through the water masses separation technique, Optimum Multiparameter Analysis (OMP), it was possible to identify three main water masses in Ross Sea: Upper Circumpolar Deep Water (UCDW), Lower Circumpolar Deep Water (LCDW) and Low Salinity Shelf Water (LSSW). UCDW showed the greatest variability, not reaching the Ross Sea Ice Shelf during the years 1950-1974. It was possible to identify the following water masses in Weddell Sea: Warm Deep Water (WDW), Weddell Sea Deep Water (WSDW) and Weddell Sea Bottom Water (WSBW). WDW reached values up to 70% in 800m. WSDW has in its core values > 90% between 2000 and 3500m. WSBW presents a contribution up to 100% at depths > 4000m.

Thraciidae é uma das famílias de Anomalodesmata menos estudadas, dentre as quatorze que compõem a subclasse. Das cerca de trinta espécies atribuídas à família, apenas Trigonothracia jinxingae teve sua biologia e anatomia examinadas em detalhes; para outros Thraciidae, há pouca ou nenhuma informação morfológica, o que dificulta o entendimento das relações filogenéticas dentre os Anomalodesmata. Thracia meridionalis, única representante da família em águas antárticas, é aqui analisada sob o ponto de vista da anatomia, buscando iniciar o entendimento da biologia da espécie, bem como aprofundar os conhecimentos acerca do gênero Thracia e família Thraciidae, indispensáveis para a elucidação das relações evolutivas dentre os Anomalodesmata. A investigação detalhada da concha, sifões, e das estruturas e órgãos que compõem a cavidade palial e massa visceral foi realizada utilizando-se técnicas de dissecção, histologia e microscopia eletrônica de varredura. A concha é fina, inequivalve, ornamentada por grânulos periostracais calcificados, e dotada de charneira edêntula, ligamento secundário e primário, este último com litodesma presente apenas em indivíduos jovens. O manto tem margens extensivamente fundidas, com curta abertura pediosa, quarta abertura palial reduzida e sifões longos, separados, originando-se exclusivamente das pregas internas; as glândulas hipobranquiais são assimétricas, porém restritas à câmara infra-branquial, o que distingue T. meridionalis dentre os Anomalodesmata. Os ctenídios são extensos, heterorrábdicos e do tipo E de Atkins; uma ampla abertura entre os eixos dos ctenídios e o septo que separa as aberturas proximais dos sifões permite a comunicação entre as câmaras infra e supra-branquiais. A associação entre os palpos labiais e ctenídios pertence à categoria III de Stasek, e os estatocistos são do tipo B3 de Morton, este tipo constituindo novo registro para os Thracioidea. O estômago do tipo IV na classificação de Purchon é extensivamente provido de áreas de triagem, sugerindo que o animal ingere grande quantidade de partículas, o que é corroborado pelo intestino freqüentemente dilatado e repleto de fezes. T. meridionalis é hermafrodita simultâneo, com gônadas, gonodutos e gonóporos distintos. Grandes ovócitos (~200 µm) protegidos por espessa membrana vitelínica, e razão próxima de 0,75 entre os comprimentos das prodissoconchas I e II são indicativos de desenvolvimento larval lecitotrófico. / The functional morphology of the Thraciidae is sparsely understood. Though several of its members had some morphological aspect described, only Trigonothracia jinxingae from Chinese waters is known in details, Thracia meridionalis being the first austral thraciid to be comprehensively reported upon. The latter species is the only representative of the family in Antarctic waters, and a common mud-dweller in the Admiralty Bay, King George Island, where living specimens were collected for the present study. T. meridionalis shares with Trigonothracia jinxingae many features that are typical of most Anomalodesmata: a secondary ligament of fused periostracum; extensively fused mantle margins; ctenidia of type E; ctenidial-labial palp junction of category III; stomach of type IV and simultaneous hermaphroditism. However, T. meridionalis is strikingly different from Trigonothracia in a number of aspects, as the presence of a fourth pallial aperture; statocysts of type B3; heterorhabdic ctenidia; a direct communication between the mantle chambers; deep-burrowing habit, the specimens lying on the left shell valve; siphons often retracted away from the sediment surface, protected within their mucous-lined burrows; stomach with extensive sorting areas; suspension-feeding habit; rectum passing over the kidneys and separate male and female gonadial apertures, thus revealing a greater diversity of form within the Thraciidae than is currently known.

Este estudo discute uma climatologia de 59 anos (1949-2007) de bloqueios no Hemisfério Sul (SH) usando dados de altura geopotencial em 500-hPa das reanálises do National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR). A variabilidade espaço-temporal dos eventos de bloqueio e associações com o El Niño/Oscilação do Sul (ENOS) também foram examinadas. Adicionalmente, os bloqueios foram investigados em dois Modelos de Circulação Geral Acoplados Atmosfera-Oceano de clima (MCGAO) do Intergovernamental Painel for Climate Change (IPCC), o ECHAM5/MPI-OM e o MIROC 3.2. Dois cenários simulados foram analisados: O clima do século XX e o cenário de emissão A1B. Os episódios do ENOS foram identificados usando dois métodos. O primeiro foi o Índice Oceânico Mensal do Niño (ONI) do Climate Prediction Center (CPC-NCEP). O segundo método foi baseado em Funções Empíricas Ortogonais (EOF) e foi aplicado nos MCGAOs. Similarmente, também foi examinado a influencia combinada do ENOS e a Oscilação Antártica (AAO) na ocorrência e características dos bloqueios. O índice diário da AAO foi obtido pelo CPC-NCEP. Os índices convencionais de bloqueios detectam principalmente variações longitudinais. Este trabalho propõe um índice de bloqueio que detecta, além de variações longitudinais também as variações latitudinais dos bloqueios. Cinco setores relevantes de bloqueios foram examinados em detalhes: Indico Sudoeste (SB1), Pacífico Sudoeste (SB2), Pacífico Central (SB3), Pacífico Sudeste (SB4) e Atlântico Sudoeste (SB5). Além disso, foram investigados duas grandes regiões do Pacífico Sul: Pacífico Oeste e Pacífico Leste. Foi encontrado que a escala média típica dos eventos de bloqueio varia entre 1,5 e 2,5 dias. Além disso, a duração dos eventos depende da latitude, com eventos de maior duração observados em latitudes mais altas. Diferenças longitudinais estatisticamente significativas na freqüência do escoamento bloqueado foram observadas entre as fases Quente e Neutra do ENOS desde o outono a primavera. Episódios intensos da fase Quente do ENOS (isto é, moderados a fortes) tendem a modificar o local preferencial de bloqueio, mas não a freqüência. Por outro lado, os episódios fracos da fase Quente do ENOS estiveram associados relativamente com alta freqüência. Os Eventos de bloqueio durante o ENOS+ duram, em média, mais um dia relativamente aos episódios Neutros. Em contraste, a fase Fria do ENOS (ENOS-) caracterizou-se pela redução dos eventos de bloqueio sobre o setor do Pacífico Central, exceto durante os meses do verão austral. Entretanto, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi detectada na duração dos eventos. Composições de anomalias de vento em 200-hPa indicam que o enfraquecimento (fortalecimento) do jato polar em torno de 60ºS durante a AAO negativa (positiva) em ambas as fases do ENOS tem uma importância significativa no aumento (redução) dos eventos de bloqueio. Um significativo aumento estatístico dos eventos sobre o setor do Pacífico Sudeste foi observado durante a AAO negativa em ambas as fases do ENOS. Ainda, um aumento (redução) dos eventos foi observado sobre a região do Pacífico Oeste na fase negativa (positiva) da AAO durante o ENOS-. Em contraste, durante o ENOS+ não houve diferenças estatisticamente significativas na distribuição longitudinal dos eventos separado de acordo com as fases opostas da AAO, embora haja um aumento (redução) dos eventos da região do Pacífico Oeste para o Pacífico Leste durante a fase negativa (positiva) da AAO. Os MCGAOs simularam corretamente a amplitude do ciclo anual observado. Também, ambos os MCGAOs simularam melhor a duração e o local preferencial do que freqüência. Nenhum MCGAO simulou adequadamente a freqüência durante a fase Neutra do ENOS. O ECHAM5/MPI-OM (rodada 2) mostra um erro sistemático que levam a uma superestimativa na freqüência de eventos sobre o Pacífico Leste durante as fases Neutra e Fria do ENOS. As diferenças entre as duas versões do MIROC 3.2 indicam que a alta resolução nos modelos melhora o desempenho em simular a freqüência de bloqueios. / This study discusses 59-yr climatology (1949-2007) of Southern Hemisphere (SH) blockings using daily 500-hPa geopotential height data from National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR reanalysis. The spatiotemporal variability of blocking events and associations with El Nino/Southern Oscillation (ENSO) are examined. Additionally, blockings were examined in two Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) Coupled General Circulation Models (CGCM), ECHAM5/MPI-OM and MIROC 3.2. Two sets of simulations were examined: the climate of the 20th century and the A1B emission scenario. ENSO episodes were identified using two methods. The first method was the Monthly Oceanic Niño Index (ONI) from the Climate Prediction Center (CPC-NCEP). The second method was based on Empirical Orthogonal Function (EOF) and was applied to identify ENSO episodes in the CGCMs. Similarly, the combined influence of ENSO and the Antarctic Oscillation (AAO) on the occurrence and characteristics of blockings was also examined. The daily AAO index was obtained from CPC/NCEP. Most conventional blocking indices detect longitudinal variations of blockings. In this study we propose a new blocking index that detects longitudinal and latitudinal variations of blockings. The following relevant sectors of blocking occurrence were identified and examined in detail: Southeast Indian (SB1), Southwest Pacific (SB2), Central Pacific (SB3), Southeast Pacific (SB4) and Southwest Atlantic (SB5) oceans. In addition, we investigated two large regions of South Pacific: West Pacific and East Pacific. We found that the typical timescale of a blocking event is about ~1.5 2.5 days. Nonetheless, the duration of events depends on the latitude, with larger durations observed at higher latitudes. Statistically significant differences in the longitude of blockings are observed between Warm (ENSO+) and Neutral ENSO phases from the Austral fall to spring. Moderate to strong Warm ENSO episodes modulate the preferred locations of blockings but do not play a significant role for variations in their frequency. On the other hand, weak ENOS+ episodes were associated with relatively high frequency of blockings. Blocking events during ENSO+ last on average one more day compared to events that occur during Neutral episodes. In contrast, Cold (ENOS-) ENSO episodes are characterized by a decrease of blockings over the Central Pacific sector, except during the Austral summer months. However, no statistically significant differences are detected in the duration. Composites of 200-hPa zonal wind anomalies indicate that the weakening (strengthening) of the polar jet around 60oS during negative (positive) AAO phases in both ENSO phases plays a major role for the relative increase (decrease) of blocking events. A statistically significant increase of events over Southeast Pacific is observed during negative AAO phases in both ENSO phases. Moreover, an increase (decrease) of events is observed over West Pacific region when negative (positive) AAO phases occur during ENSO-. In contrast, during ENSO+ there is no statistically significant difference in the longitudinal distribution of events separated according to opposite AAO phases, although there is an increase (decrease) in the events from West Pacific region to East Pacific during negative (positive) AAO phase. The CGCMs investigated in this study correctly simulated the amplitude of observed annual cycle of geopotential height in the extratropics. Also, both CGCMs show a better performance in simulating the duration and preferred locations of blockings than their frequency. None of these CGCMs simulated well the frequency during Neutral ENSO phase. The ECHAM5/MPI-OM (run2) shows systematic biases in some regions. For instance, this model overestimates the frequency of blockings over East Pacific region during Cold and Neutral ENSO phases. The differences between the two versions of MIROC 3.2 indicate that the increase in resolution improves the performance of the model in simulating the frequency of blockings.

O clima na Antártica tem um papel fundamental no balanço de energia global. Estudos sugerem que a atividade convectiva tropical e a circulação estratosférica exercem um papel importante sobre a circulação atmosférica nos extratrópicos. A temperatura do ar é uma variável sensível às mudanças na circulação, no entanto, ainda não foi investigada a importância da escala intra-sazonal na sua variabilidade sobre a Antártica. Neste trabalho estudou-se a variabilidade intra-sazonal da temperatura do ar a superfície na região da Península Antártica enfocando as interações trópicos-extratrópicos e troposfera-estratosfera na modulação de eventos extremos de temperatura naquela região. Foram utilizados dados diários de estações localizadas nos setores leste e oeste da Península Antártica no período de 1986-2002. A análise espectral dos dados ressaltou a importância da escala intra-sazonal na variabilidade da temperatura na Península Antártica, principalmente no período de inverno, primavera e verão. Baseado nestes resultados, os dados foram filtrados na escala intra-sazonal (banda de 20-100 dias) e posteriormente, obteve-se os extremos intra-sazonais frios e quentes para as três estações do ano, através dos quartis da distribuição dos dados. Os eventos extremos intra-sazonais de temperatura (EIT) foram mais intensos no inverno e mais fracos no verão. As características da circulação atmosférica intra-sazonal associada aos EIT foram obtidas através de composições defasadas das anomalias intra-sazonais da altura geopotencial em 200 hPa, vento zonal em 200 hPa e vento meridional em 850 hPa. Nas três estações do ano, observou-se nos eventos extremos intra-sazonais frios (EIF) a persistência de anomalias ciclônicas em altos níveis, a diminuição da intensidade do jato polar e uma advecção de ar frio em baixos níveis sobre a região de estudo. Uma situação oposta foi verificada nos eventos extremos intra-sazonais quentes (EIQ). De forma geral, observou-se um trem de ondas entre latitudes médias e altas no Hemisfério Sul (HS) durante os EIT, particularmente no inverno e primavera. Esta configuração mostrou-se semelhante a tele-conexão conhecida como Pacífico-Sul Americano (PSA). O papel do modo anular do HS sobre os EIT foi analisado através do cálculo de Funções Ortogonais Empíricas das anomalias intra-sazonais da altura geopotencial em 700 hPa ao sul de 20ºS. Sua estrutura foi mais intensa (mais fraca) nos EIF (EIQ) de inverno sobre a região de estudo. A interação troposfera-estratosfera no controle dos EIT foi investigada através do Fluxo Eliassen-Palm. Nas composições das anomalias intra-sazonais deste fluxo (EPIS), observou-se durante os EIF (EIQ) de inverno, um aumento da atividade de onda da baixa estratosfera (alta troposfera) para a alta troposfera (baixa estratosfera) sobre a região de estudo, associado à diminuição (aumento) da intensidade do jato polar. Na primavera, a atividade de onda foi mais intensa e verificou-se uma mudança na direção do fluxo EPIS quando comparado com os EIT de inverno. O fluxo EPIS e as anomalias intra-sazonais do vento zonal foram mais fracos no verão. As anomalias intra-sazonais da circulação atmosférica e da atividade de onda na troposfera e estratosfera foram observadas por cerca de 10 dias antes da observação dos EIT de inverno. Portanto, a atividade intra-sazonal nos extratrópicos e as interações troposfera-estratosfera são fatores relevantes para um melhor entendimento da variabilidade da temperatura sobre a Península Antártica. / The Antarctic climate plays a significant role for the global energy budget. Previous studies suggest that interactions tropics-extratropics and the dynamics of the stratosphere are important factors to understand climate variations in the extratropics. The air temperature near surface responds to changes in circulation in low and upper levels. However, no previous studies have objectively investigated the importance of intraseasonal variations in modulating temperature around the Antarctica Peninsula. The present study examines intraseasonal extreme anomalies of near surface air temperature in the Antarctica Peninsula, and investigates interactions tropics-extratropics and troposphere-stratosphere. Daily temperature data from stations located east and west of the Antarctica Peninsula during 1986-2002 are investigated. Spectral analyses indicate that intraseasonal anomalies in temperature records are statistically significant during summer, winter and spring in all stations. Based on these results, temperatures are band-filtered on intraseasonal timescales (20-100 days) and extreme anomalies are investigated in each season (spring, summer and winter) based on the quartiles of the distributions. Intraseasonal extreme temperature (IET) anomalies are more intense during winter than during summer. Variations in the atmospheric circulation during IET are investigated by performing composites of intraseasonal anomalies of the geopotential height in 200hPa, zonal wind in 200hPa and meridional wind in 850hPa. During the three seasons, cold IET are associated with persistent upper level cyclonic anomalies, easterly anomalies of the polar jet and cold advection in low levels over the Peninsula. Opposite features are observed during warm IET. An extratropical wave-train is observed during all IET with stronger intensity during winter and spring. This feature resembles the Pacific South American (PSA) teleconnection pattern. The Southern Hemisphere Annular mode during the IET, identified as the first Empirical Orthogonal Function (EOF) of the intraseasonal 700hPa geopotential height anomalies poleward of 20oS, is more intense (weak) during cold (warm) IET events during winter. The stratosphere-troposphere interaction during IET events was examined with composites of the Eliassen-Palm Flux intraseasonal anomalies (EPIS). During spring, the wave activity is more intense and the EPIS direction is opposite to winter. During summer, EPIS are weak. Intraseasonal anomalies in the circulation and the wave activity in the troposphere and stratosphere lead the IET during winter in about 10 days. Therefore, the intraseasonal activity in the extratropics and the interactions stratosphere-troposphere are important factors for a complete understanding of the temperature variability over the Antarctica Peninsula.

Em fevereiro de 2012 um incêndio atingiu a Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), consumindo cerca de 70% das instalações, liberando diversos compostos para o meio ambiente. Desde então, processos de remoção de resíduos vêm sendo realizados. Com base no cenário de efeitos ambientais em um ambiente antártico, amostras de solo e sedimento foram coletadas em diferentes períodos pós-acidente a fim de se avaliar os efeitos do incêndio. As amostras foram tratadas através de digestão ácida e as concentrações parciais de metais e As foram quantificadas através de ICP-OES. O Fator de Enriquecimento foi utilizado para avaliação dos impactos causados no solo, enquanto que comparação com os valores estabelecidos pela legislação canadense (TEL e PEL) foi utilizada na avaliação do grau de contaminação do sedimento. Os resultados indicaram a introdução de Pb, Cu e Zn antropogênico em parte das amostras de solo coletadas ao redor da antiga estação antártica, cujos Fatores de Enriquecimento chegaram a, respectivamente, 208,9; 189,7 e 111,6; sendo estes presentes sob a forma de fragmentos metálicos. Também indicaram que os processos de remoção de resíduos podem ter sido tanto responsáveis pela redução nos teores de metais, como por ter reintroduzido estes elementos em outros pontos mobilizando-os durante a movimentação de resíduos. Além disso, não foram encontradas evidências de alterações significativas nos teores de Hg em solo e metais e As em sedimento marinho. / In February 2012, a fire at the Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF) destroyed approximately 70% of the Brazilian research station. This event released many substances and residues to the region and, since then, operations for the removal of the fire wastes have been executed. Based on the scenario of environmental effects on an Antarctic environment, soil and sediment samples were collected in several different moments after the accident to study the impacts of the fire. The samples were treated through acid digestion and the partial levels of metals and As were quantified through ICP-OES. Enrichment factor was used to evaluate the impacts caused in soils, and comparisons with Canadian environmental quality guidelines (TEL and PEL) were used to assess the intensity of the sediment contamination. The results indicated the introduction of anthropogenic Cu, Pb and Zn in some of the collected soil samples around the former Antarctic station, with enrichment factors of 189.7, 208.9 and 111.6, respectively, elements those present in metallic fragments. Moreover, the analysis of the generated data showed that the procedures for wastes removal could have been responsible for the decrease in the elements\' content as well as the reintroduction of those elements due to the mobilization of the wastes in some of the sampled sites. Furthermore, there\'s no evidences of significate changes on Hg levels in soil or metal and As levels in marine sediment.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_maria_arita_garcia.pdf: 8113106 bytes, checksum: fba0a4bf56d450b9bee5e250f53be0b8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / This research aims to analyze the monthly variations of rainfall in Rio Grande do Sul (RS) relating to monthly changes in the average thickness of the troposphere (700mb) at the bottom of the Southern Hemisphere, which is centered in the region of Antarctica. Monthly anomalies of atmospheric thickness have been represented by principal oscillation pattern that is called the Arctic Oscillation Index. This study is important because RS has played an important role in national agricultural production, and the variable rainfall has been identified as a key role in the productivity of different regional cultures. During the study, monthly rainfall data from 32 meteorological stations in RS has been used, which has been correlated with the Arctic Oscillation Index. The Arctic Oscillation Index has been obtained directly from Climate Prediction Center and the study period has been from 1979 to 2008 and, the correlations between the monthly rainfalls have been tested considering the time lags of index 0, -1, -2, -3 months. The results of the climatology have showed that rainfall in these last three decades have presented patterns and distributed monthly throughout the year and lower values to the south and higher to the north and northwest. The largest temporal gradient in RS has occurred between the months of October and November, with their maximum and minimum respectively. The Antarctic Oscillation Index has had its greatest variations in the middle of winter and the smallest variations in late summer. The more significant correlations of rainfall in RS and the index have been mostly reversed (by the way the index is built). The highest correlation has been between the rainfall for the month of May and the index also the month of May especially in the northern half of the RS. In the southern half of RS, the changes in the index in March have shown a higher correlation considering rainfall in March and April. The highest correlations in the northwestern part of RS have been happening between the rainfall of November and November Index and the central region of RS has been showing significant correlations in December with the index in November. Among the best results (the highest correlations) it has been highlighted those correlations of the months of March, April and May. From the average rate for the quarter, the extremes of the index have been identified and climatologies of rainfall have been calculated for the two groups (six negative extreme cases and six positive extreme cases). During the negative rainfall period, the index of quarterly rainfall has been exceeding by up to 50% the positive rainfall period, mainly in the south and west of RS. The negative period has been associated to the intensification of high polar consequently it has also been associated to the intensification of the polar jet, thus the most organized cold fronts pass through the RS, while in positive periods the weakening of the high polar and changes in zonal flow of the subtropical jet have been happening, reducing the intensity of cold fronts. / Esta pesquisa tem por objetivo analisar as variações mensais da precipitação no Rio Grande do Sul (RS) e suas relações com as variações mensais da espessura da camada média da troposfera (700mb) na parte inferior do Hemisfério Sul, centrada na região da Antártica. As Anomalias mensais da espessura atmosférica são representadas pelo padrão de oscilação principal, denominado de Índice AAO (Arctic Oscillation Index). A importância deste estudo justifica-se pelo RS ter um papel importante na produção agrícola nacional, sendo a variável precipitação apontada como fator fundamental na produtividade de diversas culturas regionais. Na pesquisa foram utilizados dados de precipitação mensal de 32 estações meteorológicas no RS, as quais foram correlacionadas com o índice AAO. O índice AAO foi obtido diretamente CPC (Climate Prediction Center) e o período de estudo foram de 1979 a 2008, sendo que as correlações entre as precipitações mensais do RS foram testadas com defasagens temporais do índice de 0, -1, -2, -3 meses. Os resultados da climatologia mostram que a precipitação nestas ultimas 3 décadas apresentaram padrões mensais bem distribuídos ao longo do ano, com menores valores ao sul e maiores ao norte e noroeste. O maior gradiente temporal no RS ocorre entre os meses de outubro e novembro, com seus máximos e mínimos respectivamente. O Índice de Oscilação Antártica tem suas maiores variações no meio do inverno e as menores variações no final de verão. As correlações mais significativas da precipitação no RS e o índice foram predominantemente inversas (pela forma como foi construído o índice). As maiores correlações foram entre as precipitações do mês de maio e o Índice também do mês de maio, especialmente na metade norte do RS. Na metade sul do RS, as variações do Índice no mês de março apresentam alta correlação com as precipitações de março e de abril. A parte noroeste do RS as maiores correlações foram entre as precipitações de novembro e o Índice de novembro, Na região central do RS apresentam correlações significativas em dezembro com o Índice de novembro. Entres os melhores resultados (maiores correlações) destacam-se as correlações nos meses de março, abril e maio. A partir do índice médio deste trimestre foram identificados os casos extremos do índice e calculado as climatologias das precipitações para os dois grupos (6 casos extremos negativos e 6 casos extremos positivos). A climatologia mostra que para o período negativo do índice a precipitação acumulada trimestral supera em até 50% a do período positivo, principalmente no sul e oeste do RS. O período negativo está associado à intensificação da alta polar, conseqüentemente intensificação o jato polar e frentes frias mais organizadas passam pelo RS, enquanto que nos períodos positivos ocorre enfraquecimento da alta polar e alteração no fluxo zonal do jato subtropical, reduzindo a intensidade das frentes frias.