Knowledge on climate change in the city is an instrument which can help with the understanding of urban environmental questions as well as with decision making in cities planning. Therefore the present work characterizes the city of Maceió according to climatic principles, so that the information obtained can help with future architectural and urban interventions and that the climatic criteria is incorporated to the city planning, contributing to a better quality of life of its citizens. In this sense, topography, soil usage, soil occupation, buildings height and green areas maps were elaborated, allied to the analysis of bioclimatizing attributes of the urban form. The result of the analysis of the aforementioned attributes verifies the influence of the urban area on the thermal and dynamic characteristics of the place. In great part of Maceió the urban conformity is responsible for transformations on the thermal quality of its external spaces, due to the alterations caused by the excess of soil impermeabilization, increase of built-on surfaces and wind regime alteration. The portions located in lower quotas in relation to the sea level, like the coastal and lagoon plain, present potentially unfavorable building density and climate conditions if compared to higher parts of the city, for they hold its initial population nuclei , where urban conformity is at times marked by the low porosity of the urban grid. The diversity in soil use, the predominance of urban nuclei with uniform height edifications and bad distribution of green urban areas configure the urban scenario in Maceió. The production of the urban climate map and the establishment of climatically characterized zones in the city made it possible to identify which zones must be protected, preserved or improved under the climatic viewpoint. The comparison between the macrozoning established by the Director Plan of Maceió for soil use and occupation with the climate zoning proposed by the present work, showed a clear difficulty concerning the articulation between urban legislations which determine the soil occupation in the city and its climate conditioners. In order to help with the decision making involved in urban planning, a few guidelines have been created. Those include aspects related to the climate quality in the urban space, as they are little explored in the urban legislation of Maceió. The research confirms the importance of incorporating climate information to the planning of Maceió, considering the possible damages that can be caused by the present model of soil occupation. In the same way, the results can be used in the occupation planning of new and old areas of the city, so that they answer positively to the local climate characteristics. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O conhecimento sobre as transformações climáticas da cidade são instrumentos que podem auxiliar no entendimento das questões ambientais urbanas e na tomada de decisões no planejamento das cidades. Diante disto o presente trabalho caracteriza a cidade de Maceió segundo princípios climáticos, a fim de que as informações obtidas possam auxiliar em futuras intervenções arquitetônicas e urbanísticas e que critérios climáticos sejam incorporados ao planejamento da cidade, contribuindo para a melhoria da qualidade de vida de seus citadinos. Nesse sentido, mapas de topografia, uso do solo, ocupação do solo, altura de edificações e de áreas verdes foram elaborados, aliado à análise dos atributos bioclimatizantes da forma urbana. O resultado das análises dos referidos atributos constatam a influência da área urbana sobre as características térmicas e dinâmicas do lugar. A conformação urbana é, em grande parte de Maceió, a responsável por transformações da qualidade térmica dos espaços externos, devido às alterações causadas pelo excesso de impermeabilização do solo, aumento de superfícies construídas e alteração do regime de ventos. As porções localizadas em cotas mais baixas em relação ao nível do mar, como a planície litorânea e lagunar, apresentam densidade de construções e condições climáticas potencialmente desfavoráveis se comparadas às áreas mais altas da cidade, pois abrigam os núcleos iniciais de povoação da cidade, no qual sua conformação urbana, por vezes, é marcada pela baixa porosidade da malha urbana. A diversidade de uso do solo, o predomínio de núcleos urbanos com edificações com alturas uniformes e a má distribuição das áreas verdes urbanas configuram o cenário urbano de Maceió. A produção do mapa climático urbano e o estabelecimento de zonas climaticamente caracterizadas na cidade possibilitaram identificar zonas que devem ser protegidas, preservadas ou melhoradas sob o ponto de vista climático. A comparação do macrozoneamento estabelecido pelo Plano Diretor de Maceió para o uso e ocupação do solo com o zoneamento climático proposto pelo presente trabalho, mostrou uma clara dificuldade de articulação entre as legislações urbanísticas determinantes da ocupação do solo do município com os condicionantes climáticos da cidade. A fim de auxiliar a tomada de decisões no planejamento urbano, são traçadas algumas diretrizes que incluem aspectos relacionados a qualidade climática do espaço urbano, visto que são pouco exploradas na legislação urbana de Maceió. A pesquisa comprova a importância de se incorporar informações climáticas para o planejamento de Maceió, tendo em vista possíveis danos que podem ser causados pelo modelo atual de ocupação do solo. Da mesma forma, os resultados podem ser aproveitados no planejamento da ocupação de novas e antigas áreas da cidade, a fim de que estas respondam positivamente as características climáticas locais.

The present work focused on the interdecadal variability of precipitation in the Western Brazilian Amazon in order to help improve this knowledge and, in addition, to analyze, study and evaluate the low-frequency variability of the hydrological cycle in this region. To this end, we used data collected from conventional rain gauge stations 5, available at the National Climatic Data Center (NCDC), reanalysis data of the following meteorological variables: long-wave radiation emerging (ROLE), temperature of the sea surface (SST) , vertical motion (Omega), zonal wind, as well as data series of the climate index of the Pacific Decadal Oscillation (ODP), and rainfall data of the project at the University of Delaware (UDEL), available at the Climate Diagnostic Center / National Oceanic and Atmospheric Administration (CDC / NOAA). Related to the local climate and the global level, particularly with the El Nino-Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal oscillation (ODP). It was noted that at the crucial stage of the ODP was a 8.1% increase in precipitation over the cold phase, mainly in the south-central axis of the western Amazon, while in the northwest basin of Rio Negro, it was noticed that at the hot rained 5.9% less when compared to the cold phase. Evidence indicates that since 1999, the ODP has entered into a new cold phase. Then, we analyzed the SST of the Pacific Ocean for the period 1999-2008 and observed the new configuration should last for 20 years, possibly causing significant changes in rainfall in this region. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / No presente trabalho dissertou-se sobre a variabilidade interdecadal da precipitação na Amazônia Ocidental Brasileira com o objetivo de contribuir para melhorar esse conhecimento e, em adição, analisar, estudar e avaliar a variabilidade de baixa freqüência no ciclo hidrológico dessa região. Para tal, foram utilizados dados observados de 5 estações pluviômetricas convencionais, disponíveis no site do National Climatic Data Center (NCDC), dados de reanálises das seguintes variáveis meteorológicas: radiação de ondas longas emergente (ROLE), temperatura da superfície do mar (TSM), movimento vertical (Omega), vento zonal, como também dados da série do índice climático da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), e dados de precipitação do projeto da University of Delaware (UDEL), disponíveis no site do Climate Diagnostic Center/National Oceanic and Atmospheric Administration (CDC/NOAA). Relacionou-se o clima local com o global, em particular com o fenômeno El Nino-Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilção Decadal do Pacifico (ODP). Notou-se que na fase quente da ODP houve um aumento de 8,1% na precipitação em relação a fase fria, principalmente no eixo centro-sudoeste da Amazônia ocidental, enquanto no noroeste, bacia do Rio Negro, percebeu-se que na fase quente choveu 5,9% a menos quando comparado a fase fria. Evidências, indicam que desde 1999, a ODP tenha entrado em uma nova fase fria. Então, analisou-se a TSM do Oceano Pacifico para o período 1999-2008 e observou-se a nova configuração que deve perdurar pelos próximos 20 anos, possivelmente provocando mudanças significativas no regime pluviométrico desta região.

The water availability is the amount of flow that can be used by the society for its development. Various types of use depend on this portion, for example, minimum conditions for dilution of effluent, ecosystem sustainability, irrigation, water supply, power generation, among others. As other hydrological variables, water availability varies in space and time, including by climatic influence. Studies show that climate teleconnection cause hydrological anomalies in different parts of the earth. In these studies, climate indices have been more used, as they allow a better understanding of the physical relationships between atmospheric and hydrological systems. Though some studies have assessed the climate influence on hydrology, there is no literature an assessment of climate effects on the levels of water availability. In this context, this study, we chose to evaluate the effects of climate through its teleconnection the spatiotemporal variability of water availability rates in a watershed in climate transition (semiarid/tropical). As the object of study was chosen the Mundaú River Basin (MRB), located in the Northeast of Brazil. For estimation of availability indices (Q7, Q90 and Q95) hydrologic modeling rainfall- runoff for gap filling and series extension was used. The calibration of the hydrological model the Nash-Sutcliffe coefficient ranged between 0.84 and 0.86 because validation ranged between 0.75 and 0.81. After calibration and validation sets was possible to extend for a period of 48 years (1963-2010) and estimate the levels of availability. Next, were assessed significant correlations by Spearman and Wavelets, considering a 95% confidence interval between the availability indices and climatic indices: North Atlantic Oscillation (NAO), Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), Pacific Decadal Oscillation (PDO) and Southern Oscillation Index (SOI). It was found that the spatio-temporal variability of water availability, can be explained by phenomena active in climate transition region (semiarid/hot and humid tropical). In some cases, the climate performance was similar to other not. In addition, the combination of events La Niña and El Niño with AMO and PDO phenomena can influence more strongly the variability of water availability. It stands out in detail that all significant effects of climate on availability, leading or included wet period from March to August (70% of the annual precipitation), very influential period in storage. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A disponibilidade hídrica é a parcela de vazão que pode ser utilizada pela sociedade para seu desenvolvimento. Diversos tipos de uso dependem dessa parcela, por exemplo: condições mínimas para diluição de efluentes, a sustentabilidade dos ecossistemas, a irrigação, o abastecimento de água, a geração de energia, dentre outros. Assim como outras variáveis hidrológicas, a disponibilidade hídrica varia no espaço e no tempo, inclusive por influência climática. Estudos evidenciam que as teleconexões climáticas provocam anomalias hidrológicas em diversas partes do globo. Nesses estudos, os índices climáticos têm sido mais utilizados, pois possibilitam uma melhor compreensão das relações físicas envolvias entre sistemas atmosféricos e hidrológicos. Embora alguns estudos tenham avaliado a influência climática na hidrologia, não existe na literatura uma avaliação dos efeitos climáticos sob os índices de disponibilidade hídrica. Diante desse contexto, nesse estudo, optou-se por avaliar os efeitos do clima através de suas teleconexões na variabilidade espaço-temporal dos índices de disponibilidade hídrica em uma bacia hidrográfica sob transição climática (semiárido/tropical). Como objeto de estudo, foi escolhida a Bacia Hidrográfica do Rio Mundaú (BHRM), localizada no Nordeste do brasileiro. Para estimação dos índices de disponibilidade (Q7, Q90 e Q95) foi utilizada a modelagem hidrológica chuva-vazão para o preenchimento de falhas e extensão de séries. Na calibração do modelo hidrológico o coeficiente de Nash-Sutcliffe variou entre 0,84 e 0,86, já na validação variou entre 0,75 e 0,81. Após a calibração e validação foi possível estender as séries para um período de 48 anos (1963-2010) e estimar os índices de disponibilidade. A seguir, foram avaliadas correlações significativas por Spearman e Wavelets, considerando um intervalo de confiança de 95%, entre os índices de disponibilidade e os climáticos: Oscilação do Atlântico Norte (OAN), Oscilação Multidecal do Atlântico (OMA), Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) e Índice de Oscilação Sul (IOS). Constatou-se que a variabilidade espaço-temporal da disponibilidade hídrica, pode ser explicada pelos fenômenos atuantes na transição climática da região (semiárido/tropical quente e úmido). Em alguns casos, a atuação climática foi semelhante, para outros não. Além disso, a combinação de eventos La Niña e El Niño com os fenômenos OMA e ODP podem influenciar de forma mais intensa a variabilidade da disponibilidade hídrica. Destaca-se em detalhes que, todos os efeitos significativos do clima na disponibilidade, antecederam ou incluíram o período úmido de março-agosto (70% da precipitação anual), período de grande influência no armazenamento.

MAIA, Anthony Rafael Soares. Influência da sazonalidade climática no levantamento do uso e cobertura do solo, com uso de geotecnologias, em uma bacia hidrográfica do semiárido. 2015. 67 f. Dissertação (mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-22T19:38:11Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_arsmaia.pdf: 1298594 bytes, checksum: 1df5ae7d6e79f3715ef35fea2864b14e (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T19:34:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_arsmaia.pdf: 1298594 bytes, checksum: 1df5ae7d6e79f3715ef35fea2864b14e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T19:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_arsmaia.pdf: 1298594 bytes, checksum: 1df5ae7d6e79f3715ef35fea2864b14e (MD5) Previous issue date: 2015 / The dynamic of land use/cover in Brazilian semiarid watershed is under influence not only by human actions in these areas, but also by the climatic seasonality in this region. It is necessary know the relationship between the mapping of the use and land cover using remote sensing techniques and the climate seasonality of semiarid regions. Thus, the aim of this study was to use remote sensing techniques to map and classify the land use/cover in the catchment of the Orós reservoir and identify the influence of the climate on the variations of type of classes mapped during the studied period. The Orós reservoir is located in the Southwestern of the state of Ceará, Brazil, and its catchment has 24,900 km². The survey of land use/cover of Catchment in Orós Reservoir (BHAO) was performed by MAXVER method (Maximum Likelihood) classification image objects using satellites image Landsat 5 - TM and Landsat 8 – OLI. The LANDSAT 5 images to 2003, 2005 and 2008 were obtained from the National Institute of Spatial Research (INPE), and the Landsat 8 image to 2013 was obtained by the United States Geological Survey (USGS). Satellite images from the second semester period to each year were used to avoid clouds and rainfall above the vegetation of the studied area. The classes of land use/cover of the catchment in the Orós reservoir presented a dynamic that is influenced not only by human activity in that region, but they were influenced also by factors such as climate, topography and vegetation physiology, specifically the deciduous. It was observed that in those years that occurred heavy rainfall this factor helped the classes as Caatinga Rala and Caatinga Densa. However in those years named dry like 2013, the areas of the Antropizada class increased. Results showed that the changes occurred during the studied period were caused not only by the humans’ actions in that environment but they were caused by climatic factors too. Thus its important analyze the date of the satellite images were obtained. This decrease the action of the climate in the image classify. The deciduous characteristic of Caatinga vegetation, causes changes in the areas due to changes in vegetation of the region. With the leaves falling in dry season these areas present spectral response like the Antropizada class. Higher regions favored the presence of Caatinga Densa class, due to the microclimate and the greatest difficulty that these areas are under to human action. Despite the remote sensing techniques being important tools to help us classify the land use/cover, in regions with deciduous vegetation (Caatinga) it is necessary observe the climatic seasonality, because it has heavy influence in the type of land use/cover presented in regions like Caatinga. / A dinâmica do uso e cobertura do solo de bacias hidrográficas do semiárido brasileiro é influenciada não apenas pela ação humana nessas áreas, mas também pela sazonalidade climática dessa região. Verifica-se a necessidade do conhecimento da relação existente entre o levantamento do uso e cobertura do solo a partir de técnicas de sensoriamento remoto e a sazonalidade climática de regiões semiáridas. Dessa forma, objetivou-se com este estudo mapear e classificar o uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do açude Orós através de técnicas de sensoriamento remoto e identificar qual a influência exercida pelo clima nas variações das áreas das classes encontradas ao longo do período objeto de estudo. O açude Orós está localizado no sudoeste do estado do Ceará, e sua bacia possui uma área de 24.900 km2. O levantamento de uso e cobertura do solo da Bacia Hidrográfica do Açude Orós (BHAO) foi realizado através de classificação pelo método MAXVER (Máxima Verossimilhança) das imagens dos satélites LANDSAT 5 - TM e LANDSAT 8 - OLI. As imagens LANDSAT 5 dos anos de 2003, 2005 e 2008 foram obtidas junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), já a imagem LANDSAT 8 do ano de 2013 foi obtida junto ao USGS (United States Geological Survey). Foram selecionadas imagens do segundo semestre de cada ano de estudo por conta da menor presença de nuvens, bem como para que dessa forma fosse minimizado o efeito das precipitações pluviométricas sobre a vegetação da região. As áreas das classes de uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do açude Orós apresentaram uma dinâmica influenciada não apenas pela ação humana na área, mas também fatores como o clima, topografia e a fisiologia da vegetação, mais precisamente a caducifólia. Anos com uma elevada precipitação pluviométrica favoreceram classes como Caatinga Rala e Caatinga Densa, sendo observado o contrário em anos considerados secos como 2013, onde as áreas da classe Antropizada obtiveram um aumento considerável em suas áreas. Observou-se que as modificações ocorridas durante o período analisado não são resultantes apenas das intervenções humanas no ambiente, mas também dos fatores climáticos. Assim deve-se levar em conta também a época em que as imagens foram geradas para que se evite ou amenize a influencia do clima na classificação das imagens. A caducifólia, característica da vegetação Caatinga, provoca mudanças nas áreas devido a alterações na vegetação da região. Com a queda das folhas na época seca do ano essas áreas passam a ter a resposta espectral de áreas com características da classe Antropizada. Regiões mais elevadas favoreceram a presença da classe Caatinga Densa, devido ao microclima e a maior dificuldade que essas áreas apresentam à ação humana. Apesar das técnicas de sensoriamento remoto se apresentarem como uma importante ferramenta por facilitar o levantamento das classes de uso e cobertura do solo, entende-se que em regiões onde a vegetação apresenta características de caducifólia (Caatinga), deve-se levar em conta ao sazonalidade climática, pois esse fator influencia diretamente o levantamento das classes de uso e cobertura do solo presentes nas regiões da Caatinga.

De importância vital, os gases de efeito estufa (GEE), como o dióxido de carbono e metano, dentre outros, retêm o calor do sol na atmosfera. Esse fato evita a dissipação da radiação solar, sem que o Planeta fique suficientemente aquecido para manter em condições adequadas a existência de vida na Terra. Contudo, as atividades humanas estão aumentando a concentração desses gases gerando o efeito estufa intensificado. Este, por sua vez, tem o potencial de influenciar a temperatura e está diretamente relacionado ao aquecimento global que tem provocado mudanças climáticas significativas na Terra. Decorrente desses processos, diversas conseqüências adversas já atingem a humanidade. Assim, consciente e preocupada com os resultados das mudanças climáticas, a comunidade internacional, com o objetivo de reduzir os GEE, acordou, em 1997, o Protocolo de Quioto, que fixa metas para a diminuição da emissão desses gases e estimula investimentos em tecnologias ambientalmente mais sustentáveis, através dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL). Esse panorama climático traz, portanto, implicações não só ambientais, mas também socioeconômicas. Se antes, a questão era discutida por cientistas e ambientalistas, hoje estudos econômicos, como o Relatório de Stern, quantificam os enormes prejuízos advindos das mudanças climáticas. Nesse aspecto, acionistas buscam identificar como as empresas estão lidando com os riscos e oportunidades referentes às questões do clima. Considerando essa realidade, esta dissertação teve por objetivo estudar se as mudanças climáticas estão produzindo interferência no programa de investimento das empresas. Através de um estudo de caso em uma empresa do ramo petroquímico, avaliou-se, através de informações de relatórios divulgados, a gestão de emissões atmosféricas adotadas pela mesma em sua estrutura de governança climática. Paralelamente, foram adotados os resultados de outros estudos referentes às questões climáticas, dentre os quais se destaca o Carbon Disclosure Project, o inventário de emissões de GEE brasileiro e os investimentos em MDL. Os resultados demonstraram que na empresa em estudo, a variável climática já está inserida em sua estrutura de governança corporativa e conclui que as mudanças climáticas têm interferido no direcionamento de investimentos, estando prevista no planejamento estratégico da própria companhia. Sendo assim, este trabalho remete à amplitude da questão abordando que a resolução do problema exige esforço de todos, sociedade, políticos, empresário etc, não bastando atribuir ao setor industrial toda a responsabilidade pela mitigação dos GEE, pois apenas isso não será suficiente. Por fim, o compromisso de reduzir a emissão de GEE é, antes de tudo, uma obrigação moral. Decorre da necessidade de se alcançar um valor justificável em si mesmo, que nos permita preservarmos, em condições adequadas, o clima do Planeta para que vivamos com qualidade; deixando este privilégio de herança às futuras gerações. / With vital significance, the greenhouse effect gases (GEG), as carbon dioxide and methane, among others, retain sun heat in the atmosphere. This fact avoids sun radiation from dissipating, without letting the Planet being warm enough to keep right conditions for live existence of Earth. However, mankind activities are increasing concentration of these gases creating intensified greenhouse effect. This, in it turns, has the potential of affect over temperature and is directly related to global warming, which has incurred into significant climatic changes on Earth. Resulting from these processes, plenty of adverse consequences already have effects over humanity. Therefor, consciousness and worried with the results of climate changes, international community, with goal of reducing GEG, agreed, in 1997, the Kyoto Protocol, that stablishes goals for diminish these gases emission and stimulates investing into environmently more sustainable technologies, using the so called Clean Development Mechanisms (CDM). This climatic picture brings, for so, implications not only in the environment, but also socioeconomic. If before, the issue was discussed by scientists and environmentalists, today socioeconomic papers, as Sterns Report, quantify the huge lost resulting from climatic changes. In this aspect, investors search how identify the companies which deal best the risks and opportunities due to the clime. Considering that reality, this essay had as purpose show if the climatic changes are producing interference in companies investing programs. Thru a case study of a petrochemical branch company, was measured the atmospheric emission management adopted in its climatic governability structure. Besides, ware adopted results from other researches of climatic issues, in which stands out the Carbon Disclosure Project, the Brazilian GEG emission inventory and the investments in CDM. The results shown that in the company in study, the climatic variable is already inside its corporative governability structure and concludes that the climatic changes have interfered in directing its investments, been foreseen in its strategic planning. For so, this essay refer to magnitude of the matter boarding that the answer to problem demands efforts of all: society, politicians, businessmen, and so forth; not sufficing attribute to industrial sector all responsibility of mitigating the GEG, because it will not be enough. At last, the commitment of GEG reducing is, above all, a moral obligation. Stemming from the need of achieving a justifiable value in itself, that allow us preserve, in right conditions, the Planet clime to mankind live with quality; assuring this privilege as inheritance to future generations.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6084.pdf: 3501431 bytes, checksum: b643f0f575cddd0959602ac4b8c74eb9 (MD5) Previous issue date: 2014-06-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / Though urban form affects the thermal environment, there are only a few legal tools that include the thermal issue in the city planning and urban design. This research established a link between urban form and thermal environment, by considering urban indexes such as the occupation coefficient, the floor space index and the vegetation cover index, to characterize the land use and occupation. For this purpose, the study area was an urban fraction of the Brazilian city of São Carlos, in State of São Paulo. Several points of the study area were taken as references for thermal measurements, while others regional data of the climate were registered by the meteorological station situated in the city skirts. The data were collected in periods representing dry weather of winter months. The measurements allowed the validation of a computational model applied for microclimatic simulation of the urban area - the ENVI-met. The best situation performed by the model was determined by comparison of real and simulated data. This process allowed data extraction by simulation of the whole area and the development of thermal maps, considering the real urban situation, a scenario of densification and a scenario of green areas. The results pointed out that the rise of the occupation coefficient causes a slight elevation of the air temperature. Even more significant tendencies were also assessed by the development of a multiple regression model, revealing the potential of the floor space index, the urban green cover and their association with the wind speed. / A forma urbana influi no ambiente térmico das cidades, porém poucas são as ferramentas legislativas urbanas que incluem a questão térmica no planejamento da cidade e no desenho urbano. Esta pesquisa procurou estabelecer uma ligação entre forma urbana e ambiente térmico, a partir dos coeficientes de ocupação, de aproveitamento e de cobertura vegetal, para a caracterização da ocupação do solo. Para isso foi estudada uma fração da cidade de São Carlos, município brasileiro do Estado de São Paulo. Naquela área de estudo foram estabelecidos pontos para realização de medições térmicas, enquanto eram registrados dados disponibilizados pela estação meteorológica localizada em área periférica à cidade. As medições foram realizadas durante períodos representativos de dias secos, nos meses de inverno. As medições serviram de base para a validação de um modelo computacional de simulação do clima urbano, o ENVI-met. Estabelecidas as situações de melhor desempenho do modelo, através de comparações entre dados reais e dados simulados, foi possível realizar simulações para a obtenção de dados e desenvolvimento do mapeamento térmico da situação urbana real, de um cenário adensado e de um cenário arborizado. Os resultados apontaram que existe um leve aumento da temperatura com o aumento do coeficiente de ocupação. Tendências mais significativas foram verificadas pelo desenvolvimento de um modelo de regressão múltipla, revelando o potencial do coeficiente de aproveitamento e da cobertura vegetal urbana, associados ao aproveitamento do vento.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T17:31:41Z No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-27T19:55:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) Previous issue date: 2018-05-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As áreas de montanha do mundo cobrem menos de 15% da superfície terrestre; no entanto, elas concentram cerca de 90% dos hotspots de diversidade de espécies e 40% dos hotspots de endemismo. As evidências sugerem que fatores como a complexidade topográfica, a heterogeneidade climática e sua dinâmica histórica nas montanhas podem desempenhar um papel importante na evolução e manutenção de suas ricas biotas. Nesta tese, pretendi avaliar o papel de tais fatores tanto em escala macro (ou seja, nos padrões globais de especiação) quanto em escalas microevolutivas (ou seja, intraespecíficas de divergência genética e de traits) usando anfíbios como sistema de estudo. No primeiro capítulo, contrastei as taxas de especiação entre regiões de alta e baixa complexidade topográfica. Para este fim, usei uma filogenia quase completa de anfíbios contendo 7238 espécies (>90% da diversidade existente) para rodar uma Análise Bayesiana de Misturas Macroevolutivas (BAMM) que permite estimar as taxas de especiação. Posteriormente, projetei na geografia essa informação usando os mapas de distribuição disponíveis, para explorar padrões geográficos de especiação em anfíbios e avaliei sua associação com terrenos complexos, estimando um índice global de complexidade topográfica. Encontrei que, globalmente, as taxas de especiação são mais rápidas em regiões de alta complexidade topográfica independentemente da latitude. Desconstruí esse padrão repetindo as análises nas regiões Zoogeográficas de Wallace - levando em consideração as histórias evolutivas regionais independentes - e encontrei a mesma tendência em oito dos 11 reinos zoogeográficos. No segundo capítulo, avalio o papel relativo de diferentes componentes da paisagem na promoção da diversificação da linhagem na complexa topografia da América Central Ístmica (ACI: Costa Rica e Panamá), uma região geologicamente jovem, mas altamente biodiversa. Aqui usei DNA mitocondrial para estimar a divergência genética dentro de 11 espécies de anfíbios (9 anuros e 2 salamandras) com diferentes atributos ecológicos que ocorrem conjuntamente na região. Então, utilizei análises de Matriz Múltipla de Regressão com Randomização e Modelagem de Dissimilaridade Generalizada para quantificar o papel relativo do isolamento por distância, ambiente e resistência (topografia e adequação) na modelagem de padrões geográficos de estrutura genética dentro de cada espécie. Encontrei respostas idiossincráticas que podem refletir aspectos específicos de suas histórias de vida e poderiam dar uma visão sobre o papel da ACI como motor da especiação. No terceiro capítulo, testei se as barreiras climáticas e topográficas podem influenciar a variação dos sinais acústicos de duas espécies de sapos do gênero Diasporus. Este é um traço comportamental importante que possui características particulares que permitem o reconhecimento intra-específico e podem desempenhar um papel importante como mecanismo de isolamento reprodutivo. Para este capítulo, gravei vocalizações de anúncio de 170 machos de duas espécies de sapos do gênero Diasporus distribuídos na Costa Rica. Eu realizei gravações em 21 locais em todo o país, desde o nível do mar até 2800 metros de altitude. Com essa informação realizei análises bioacústicas para documentar a variação geográfica e análises correlativas de matrizes múltiplas para testar se a distância geográfica, as barreiras físicas ou climaticas entre populações, ou adaptação às condições locais podem moldar tais padrões. Para esse fim, eu incorporei análises espaciais (modelos de nicho, estimativas de rugosidade do terreno e teoria dos circuitos) para estimar níveis de isolamento das populações e ajustar um modelo de dissimilaridade generalizada para abordar esta questão. Nas duas espécies, encontrei altos níveis de variação acústica, assim como de isolamento entre populações, gerado pelos fatores testados. No entanto, somente as barreiras topográficas explicaram significativamente a variação acústica em D. diastema. Entretanto, a dissimilaridade climática e distância geográfica só possui associação marginal com os padrões de variação acústica encontrados. Em conclusão, consideramos forças que operam em uma escala local e de forma independente (por exemplo a seleção sexual, o deslocamento de caracteres ou mesmo deriva genética) poderiam então ser mais determinantes na evolução desses sinais nas espécies de estudo. / Mountain areas around the world cover less than 15% of global land surface; nevertheless, they concentrate around 90% of the hotspots of species diversity and 40% of the hotspots of endemism. Available evidence suggest that ecological factors such as landscape features (i.e topographic complexity, climatic heterogeneity and their historical dynamics) of mountains may play an important role in the evolution and maintenance of rich biotas at such regions. In my dissertation I aim to evaluate the role of such factors in both macro (i.e global speciation patterns) and microevolutionary (i.e intra-specific genetic and trait divergence) processes using amphibians as study system. In the first chapter, we tested in a global scale the Montane Pumps hypothesis, which proposes that speciation rates are faster in mountains explaining higher diversities in those regions. To this end we used a near complete Amphibian phylogeny containing 7238 species (>90% of the group’s extant diversity) and conducted a Bayesian Analysis in Macroevolutionary Admixtures (BAMM) to estimate speciation rates. Then we combined this information with available range maps to explore Amphibian geographic patterns of speciation and evaluated its association with complex terrains (mountains) by estimating a global index of topographic complexity. We found that globally, speciation rates are faster in regions of high topographic complexity independently of latitude. We repeated our analyses using the Wallace’s Zoogeographic regions, taking into account regional independent evolutionary histories, and found the same pattern in eight out of the total 11 zoogeographical realms. In a second chapter, we assess the relative role of different components of the landscape in promoting lineage diversification across the roughed topography of Isthmian Central America (Costa Rica & Panama), a geologically young but highly biodiverse region. Here we use available mitochondrial DNA to estimate genetic divergence within 10 amphibian species (8 anurans and 2 salamanders) with different biologies that co-occur in the region. Then, we use a Multiple Matrix of Regression with Randomization to assess the relative role of isolation by distance, by environment and by resistance (topography, current climate, and LGM paleoclimate) in shaping the geographic patterns of genetic structuration within each species. So far, we have not found a general force that explains genetic divergence in all studied species. Instead, we have found idiosyncratic responses that may reflect specific aspects of their life histories, such as dispersal capabilities, range size or reproductive potential. In the third chapter, we test how climatic and topographic barriers may influence variation in an important behavioral trait such as are advertisement calls. In anurans, such calls has species-specific features that play an important role in recognition. Then, variation in spectro-temporal features between populations has been proposed as a mechanism of reproductive isolation that may promote speciation in the long term. For this chapter I recorded advertisement calls of 170 males from 2 species of Diasporus frogs distributed in Costa Rica. I made recordings at 21 sites in all the country ranging from sea level to 2800 meters elevation. We use such information we conduct bioacoustics analyses to first document geographic variation and then test if the geographic distance, physical or ecological barriers between populations, or adaptation to local conditions could shape such patterns. To this end, we incorporate spatial analyses (niche models, terrain roughness estimations and circuit theory) to generate levels of population isolation and apply Generalized Dissimilarity Matrix test to address this question. In both species, I found high levels of acoustic variation and among population isolation derived by the tested factors. However, only topography significantly explained acoustic divergence in D. diastema while climatic dissimilarity and geographic distance are only marginally associated with the patters of acoustic variation in D. hylaeformis. In conclusion, other forces operating independently in the local scale -such as sexual selection, character displacement or genetic drift- may be more determinant in the evolution of acoustic signals in these species

Apesar da reconhecida importância da fragmentação no balanço de carbono (C) das florestas tropicais, a maior parte do conhecimento a cerca deste assunto provém de estudos conduzidos na floresta Amazônica e desconsidera processos relacionados à influência da configuração da paisagem. Em particular, estimativas precisas da emissão de CO2 devido à fragmentação devem levar em consideração efeitos aditivos de borda e a idade das bordas. Nós investigamos estes efeitos sobre parâmetros estruturais de florestas (densidade, altura e área basal das árvores) e no estoque de C em oito fragmentos florestais (13 a 362 ha) antigos (>=70 anos), cercados de pastagens, em uma região de Mata Atlântica. Amostramos 5297 troncos, divididos em quatro tratamentos em cada um dos fragmentos: interior dos fragmentos; bordas antigas (>50 anos) em quina; bordas antigas retas; bordas novas (<50 anos) retas. Calculamos a biomassa acima do solo (BAS) através de equações alométricas que consideram a altura do tronco e seu diâmetro à altura do peito (DAP) e convertemos esse valor em carbono estocado na vegetação. O estoque de C foi altamente variável entre tratamentos, abrangendo valores entre 6.61 Mg ha-1 até 87.96 Mg ha-1 (média= 29.55 ± 14.97 Mg ha-1). As áreas de interior continham um estoque de C maior, bem como maior área basal, densidade de árvores e árvores mais altas do que as de borda. No entanto, a seleção de modelos não detectou influência da idade ou de efeitos aditivos no estoque de C. Nossos resultados sugerem que os padrões de efeitos de borda para a Mata Atlântica são diferentes dos observados em florestas tropicais fragmentadas mais recentemente, como é o caso da Amazônia. A Mata Atlântica tem um longo histórico de perturbação humana e uma dinâmica complexa de desmatamento e regeneração, que pode levar a uma condição de degradação generalizada, posto que até áreas mais distantes das bordas em manchas remanescentes de Mata Atlântica já perderam quantidades significativas de carbono. Nestas paisagens antrópicas, os efeitos de borda que atuam sobre a mortalidade de árvores e na redução da BAS podem ser mais abrangentes do que inicialmente estimado pelos modelos construídos para a floresta Amazônica. / Despite the importance of fragmentation for tropical forest carbon (C) balance, most of our knowledge comes from few sites in the Amazon and disregard underlying processes that relates landscape configuration with C stocks. Particularly, accurate estimation of CO2 emission from fragmentation must account for additive edge effects and edge age. Here we investigated those effects on carbon stock and forest structure (density, height, basal area) in eight old-growth forest (>=70 years) fragments (13 to 362 ha), surrounded by pasture, in the Brazilian Atlantic forest region. We sampled 5,297 stems in four distinct treatments, distributed in each fragment: fragment interiors; old (> 50 years) corner edge; old straight edge; and new (< 50 years) straight edge. Aboveground biomass (AGB) was estimated from tree height and diameter at breast height (DBH), and converted to carbon. C stock was highly variable between treatments, scoring from 6.61 Mg ha-1 up to 87.96 Mg ha-1 (average of 29.55 ± 14.97 Mg ha-1). Interior treatments had higher C stock, basal area, tree stem density and taller trees than edges. We found no significant effects of edge age or additive edge effects on C stocks. These results suggest that edge effects in the heavily-disturbed Atlantic rainforest may differ than those observed in more recently fragmented tropical forests, such as the Amazonian forest. In heavily human-modified landscapes, edge effects on tree mortality and reduction on AGB may contribute to overall higher levels of degradation across entire forest fragments, reducing the observed difference between edge and interior habitats, and suggesting that existing Amazonian forest models may underestimate the true impacts of tropical forest fragmentation for C storage.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study was conducted at São Francisco de Paula National Forest, Rio Grande do Sul, Brazil, in Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze implanted stands, aiming to study the growth periodicity from male and female trees having 40 and 60 years and to correlate this growth with meteorological, morphometric and environmental variables. The growth behavior was obtained through a biweekly inspection based on the diametric tapes positioned at diameter at breast height in 96 trees, evaluated from August 2003 to August 2006. The results allowed to conclude that the beginning of the annual growth happens in September, having its peak in January, starting to decrease since March, being influenced by the competition conditions, vitality and canopy area, not having statistical difference of trees growth between male and female trees, even so it is verified a tendency that female trees develop more than male trees. The meteorological variables, like temperature and precipitation, are directly correlated with the increment. The temperature and precipitation increase influences positively in increment. The precipitation occurrence followed by low temperatures reduces the growth. There was no inclination level difference for increment curves in male and female trees for basal area, allowing to use a unique model to describe the trees growth. / O presente trabalho foi desenvolvido em povoamentos de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze implantados na Floresta Nacional de São Francisco de Paula, Município de São Francisco de Paula, RS, com o objetivo de estudar a periodicidade de crescimento de árvores masculinas e femininas, dominantes e dominadas, com idades de 40 e 60 anos, e correlacionar esse crescimento com as variações meteorológicas, morfométricas e ambientais. O comportamento do crescimento foi obtido partindo do acompanhamento quinzenal de periodicidade por meio da instalação de fitas dendrométricas no diâmetro a altura do peito de 96 árvores, avaliadas durante o período de agosto de 2003 a agosto de 2006. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que o início do crescimento anual das árvores ocorre em setembro, tendo seu pico de crescimento no mês de janeiro, começando a decrescer a partir de março, sendo influenciado pelas condições de competição, vitalidade e área de copa das árvores, não havendo diferença estatística de crescimento entre árvores femininas e masculinas, embora se verifique uma tendência das árvores femininas se desenvolverem mais do que as masculinas. As variáveis meteorológicas, como temperatura e precipitação, estão diretamente correlacionada com o incremento. O aumento da temperatura e da precipitação influi positivamente no incremento. A ocorrência de precipitação acompanhada de temperaturas baixas reduz o crescimento. Não houve diferença de inclinação e nível para as curvas de incremento em área basal de árvores do sexo masculino e feminino, permitindo ser utilizado um modelo único para descrever o crescimento das árvores.

Submitted by JOSÉ CARLOS DE SOUZA null (jcsouza1974@gmail.com) on 2017-09-02T20:13:33Z No. of bitstreams: 1 Tese_final_PDF.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-06T14:02:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_jc_dr_soro.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T14:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_jc_dr_soro.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / A espacialização de dados ambientais através de técnicas de geoprocessamento e o monitoramento do comportamento espectral da vegetação por meio de imagens orbitais são instrumentos importantes nos estudos ambientais de análise da paisagem, em especial os aplicados a bacias hidrográficas. O objetivo da presente pesquisa foi desenvolver uma metodologia de avaliação ambiental aplicada à bacia hidrográfica, através da estimativa de parâmetros biofísicos, gerados por imagens Landsat 8 e determinação de parâmetros físico-químicos dos solos. O estudo foi aplicado na Bacia Hidrográfica do Rio Una, localizada em Ibiúna, no Estado de São Paulo, Brasil. Foram estimados o índice de vegetação por diferença normalizada – NDVI; o índice de vegetação ajustado do solo – SAVI; o índice de água por diferença normalizada – NDWI e o índice de ressecamento da vegetação por temperatura – TVDI. O estudo foi desenvolvido utilizando imagens do satélite Landsat 8 datadas de janeiro (período úmido) e agosto (período seco) do ano de 2015. O processamento digital das imagens foi realizado no software ArcGis 10.3. Foram geradas matrizes de correlação com base na combinação pixel a pixel para os índices NDVI, SAVI e NDWI utilizando o software Matlab para a análise espacial e temporal da cobertura vegetal. Além disso, foram coletados amostras de solo para determinação dos teores de matéria orgânica e carbono orgânico total – COT e levantamento in situ, dos teores de umidade e pH da área de estudo. Os resultados levantados foram interpolados pelo método do inverso do quadrado da distância - IQD. Os índices estimados apresentaram padrão espacial com forte relação com a sazonalidade climática, com ênfase ao regime de chuvas. Os resultados obtidos mostraram uma redução dos índices NDVI e SAVI, em 87,5% e 92% respectivamente, do período úmido para o seco. No NDWI foi identificado perda em conteúdo de água na vegetação em 73,03% dos pixels. As reduções nos valores dos pixels, nos três índices analisados, evidenciam a influência direta das condições climáticas no vigor e no teor de umidade da vegetação. O TVDI também apresentou influencia da sazonalidade climática. No mês de janeiro predominaram valores entre 0.2 e 0.4, indicando umidade normal, e em agosto predominaram valores entre 0.4 e 0.8, indicando condições ligeiramente seca ou estresse hídrico moderado. O TVDI se mostrou adequado para avaliar o déficit hídrico em diferentes coberturas do solo, com potencial para monitorar as perdas de umidade do solo e da vegetação. A umidade do solo, com medição in loco, registrou valores maiores nos meses com maior total de chuva, em todas as amostras, com exceção de algumas áreas agrícolas que ocorriam irrigação por aspersão, no período seco. Os solos apresentaram fraca acidez em todas as amostras, registrando pequena variação do pH entre os períodos, indicando condições de menor acidez no período de estiagem. Os teores de COT e matéria orgânica dos solos, indicaram as áreas de pastagens com teores mais elevados e as culturas temporárias com teores mais reduzidos, em relação aos demais tipos de cobertura do solo da bacia. A prática de cultivo e o processo de intemperismo explicam a redução nos teores de TOC e MO nos solos de culturas temporárias. Já as pastagens com suas estruturas radiculares, explicam a potencialização no armazenamento do carbono. As imagens Landsat 8 se mostraram eficientes na estimativa de parâmetros biofísicos da vegetação e as técnicas de geoprocessamento contribuíram substancialmente nas análises espaciais, se apresentando como ferramentas indispensáveis em estudos ambientais aplicados a bacias hidrográficas. / The spatialization of environmental data through geoprocessing techniques and the monitoring of vegetation spectral behavior through orbital images are important tools in environmental studies of landscape analysis, in special those applied to watershad. The objective of the present research was to develop an environmental assessment methodology applied to the watershad, through the estimation of biophysical parameters, generated by Landsat 8 images and determination of chemical-physical parameters of the soils. The study was applied in the Una Watershad, located in Ibiúna, in the State of São Paulo, Brazil. Were estimated the Normalized Difference Vegetation Index - NDVI; The Soil Adjusted Vegetation Index - SAVI; Normalized Difference Water Index - NDWI and the Temperature Vegetation Dryness Index - TVDI. The study was developed using Landsat 8 satellite images dated January (wet period) and August (dry period) of the year 2015. The digital process of images was performed in ArcGis 10.3 software. Correlation matrices were generated based on the pixel by pixel combination for the NDVI, SAVI and NDWI indexes using the Matlab software for the spatial and temporal analysis of the vegetation cover. In addition, soil samples were collected to determine the organic matter and total organic carbon (TOC) and survey in loco of soil moisture content and pH of the study area. The results obtained were interpolated by the Inverse Distance Weighting - IDW. The estimated indices presented a spatial pattern with strong relation with climatic seasonality, with emphasis on the rainfall regime. The results showed a reduction of the NDVI and SAVI indices, in 87.5% and 92%, respectively, from the wet to the dry period. In the NDWI, loss of water content in the vegetation was detected in 73.03% of the pixels. The reductions in the values of the pixels, in the three indices analyzed, show the direct influence of the climatic conditions on the vigor and the moisture content of the vegetation. TVDI also had an influence of climatic seasonality. In January values between 0.2 and 0.4 predominated, indicating normal humidity, and in August, values between 0.4 and 0.8 were predominant, indicating conditions slightly dry or moderate water stress. The TVDI proved to be suitable to evaluate the water deficit in different soil coverages, with potential to monitor soil and vegetation moisture losses. Soil moisture, with in loco measurement, recorded higher values in the months with the highest total rainfall, in all samples, except for some agricultural areas that were irrigated by sprinkling in the dry period. Soils presented low acidity in all samples, registering a small pH variation between the periods, indicating conditions of lower acidity in the dry season. The TOC and organic matter contents of the soils indicated the pasture areas with higher contents and the temporary crops with lower levels, in relation to the other types of soil cover in the watershed. The cultivation practice and the weathering process explain the reduction in TOC and OM contents in soils of temporary crops. On the other hand, pastures with their root structures explain the potential of carbon storage. Landsat 8 images were efficient in estimating biophysical parameters of the vegetation and geoprocessing techniques contributed substantially to spatial analysis, presenting themselves as indispensable tools in environmental studies applied to watersheds.