Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2926.pdf: 2432368 bytes, checksum: 3fc0c86ccbb9d415f2701db15a5c7877 (MD5) Previous issue date: 2010-03-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / In Brazil there is a numerical predominance of river systems, which favors the construction of reservoirs. These reservoirs have great ecological, economic and social significance, so, the management, conservation and recovery of these systems are of fundamental importance with repercussions on the economy, social work and the uses of aquatic systems. Climatological phenomena, such as the passage of cold fronts, are important factors that influence the water quality of reservoirs. Given this, this work aimed to study the influence of cold fronts in the mechanisms of function of the hydroelectric reservoir of Carlos Botelho (Lobo/Broa), the change in the phytoplankton community, in the destratification of the water column and the change in chemical and physical composition of the reservoir, thus contributing to the understanding of the phenomenon of global circulation of aquatic systems, especially in shallow reservoirs. Two samples were collected for this work, one in the dry season and another in the wet season. The environmental variables were collected in the water column, resulting in the vertical profile of the reservoir. The results show that before the passage of the cold front, during periods of low wind speed, we could see the stratification formed in the water column. During the passage of the cold front, the stress of wind increase and the solar radiation decrease and temperature decreases, promoting vertical mixing of water, resulting in the destratified water column and thus providing homogeneity of physical and chemical variables and the resuspension of nutrients and diatoms that were dormant in the sediment and their rapid multiplication in the water column. / No Brasil ocorre a predominância numérica de sistemas fluviais, o que favorece a construção de represas. Estas represas possuem grande significado ecológico, econômico e social, portanto, o gerenciamento, a conservação e a recuperação desses sistemas são de importância fundamental com reflexos na economia, na área social e nos usos dos sistemas aquáticos. Fenômenos climatológicos, como a passagem de frentes frias, são fatores importantes que influenciam na qualidade da água dos reservatórios. Diante disto, neste trabalho objetivou-se estudar a influência das frentes frias nos mecanismos de funcionamento da represa da UHE Carlos Botelho (Lobo/Broa), na alteração da comunidade fitoplanctônica, na desestratificação da coluna de água e na alteração da composição química e física do reservatório, contribuindo assim, para a compreensão dos fenômenos de circulação global dos sistemas aquáticos, principalmente de represas rasas. Duas coletas foram realizadas para este trabalho, uma na estação seca e outra na chuvosa. A escolha do período da coleta baseou-se em dados climatológicos, hidrológicos e análises das repartições climáticas. As variáveis ambientais foram coletadas na coluna da água, obtendo-se o perfil vertical da represa. Os resultados demonstram que antes da passagem da frente fria, durante períodos de baixa velocidade de vento, pôde-se perceber a estratificação formada na coluna de água. Já durante a passagem da frente fria, o estresse do vento aumenta e a radiação solar e a temperatura ambiente diminuem, promovendo uma mistura vertical da água, resultando na desestratificação da coluna da água e, consequentemente, na homogeneização das variáveis físicas e químicas e a ressuspensão dos nutrientes e das diatomáceas que estavam dormentes no sedimento e sua rápida multiplicação na coluna de água.

Neste trabalho implementamos um programa computacional capaz de descrever passo-a-passo o processo de colisão entre dois átomos confinados numa armadilha magneto-óptica em regime frio. Para isso utilizamos o formalismo de Wigner, que é uma formulação equivalente à mecânica quântica, para encontrar-mos uma aproximação quase-clássica para as equações que descrevem o sistema. Este formalismo permite-nos separar os graus de liberdade externos dos átomos colidentes, que podem ser tratados de maneira quase-clássica, dos graus internos de liberdade, os quais não tem contraparte clássica e, portanto, são tratados quanticamente / In this work we implement a computer program that describes, step by step, the collision process between two atoms confined in a magneto-optical trap in the cold regime. Here we utilize the Wigner-function theory, which is a formulation of quantum mechanics in terms of a phase space, to find a quasi-classical approx¬imation of the dynamical equations that govern the time evolution of the system. This approach allows us to describe the dynamics in terms of external and internal degrees of freedom. The former degrees of freedom are treated quasi-classically, while the latter, because they do not have a classical counterpart, are treated quan¬tum mechanically

Neste trabalho, apresentamos uma montagem experimental capaz de aprisionar átomos de K e Rb simultaneamente em uma armadilha óptica de dipolo cruzada. Contudo, para atingir este feito foi necessário, durante o desenvolvimento do projeto, estudar cada espécie atômica de forma isolada. Assim, desenvolvemos uma técnica inédita para carregar uma armadilha de dipolo diretamente de uma armadilha magneto-óptica de 39K, constatando a importância da estrutura hiperfina do estado 4P3/2 no processo de carregamento. Também observamos e explicamos o processo de fotoassociação de Rb devido ao laser em 1071 nm, inclusive a diferença isotópica entre 85Rb e 87Rb. Na sequência, realizamos o carregamento duplo com K e Rb na armadilha e observamos a fotoassociação de KRb. Um modelo teórico simples prevê a distribuição dos níveis vibracionais obtidos. O mesmo modelo abre caminho para um possível bombeamento óptico para a produção e acúmulo de moléculas de KRb no estado X1Σ+ (v = 0). / In this paper, we present an experimental setup to simultaneously trap atoms of K and Rb in a crossed optical dipole trap. This accomplishment required the individual study of each atomic species during the project development. This allowed the development of a new technique for loading a dipole trap directly from a magneto-optical trap of 39K, providing evidence of the importance of the hyperfine structure of the state 4P3/2 in the loading process. We also observe and explain the photoassociation process of Rb2 due to the dipole trap laser at 1071 nm, including an isotopic difference between 85Rb and 87Rb. In the sequence, we performed dual species loading of K and Rb and observed the photoassociation process of KRb. A simple theoretical model predicts the final distribution of vibrational levels obtained. The same model provides a potential path to optically pump the molecules and accumulate them in the molecular ground state X1Σ+ (v = 0) for KRb.

O progresso nas pesquisas no campo de átomos a baixíssimas temperaturas tem possibilitado o estudo de fenômenos de fotoassociação e blindagem óptica. Estes dois fenômenos são tipicamente produzidos quando um campo de luz externo é incidido em um MOT. Dependendo das dessintonias das frequências dos lasers em relação à ressonância atômica, se podem realizar seletivamente estes processos. Neste trabalho, os estudos são feitos em átomos de sódio e a exploração apresentada faz parte dos estudos que envolvem a formação e detecção de moléculas fotônicas. Uma exploração dos espetros de fotoionização associativa por dois fótons na região de 0 até -30 GHz foi realizada e a identificação dos estados de longo alcance foi feita. Os níveis vibracionais identificados pertencem majoritariamente aos estados 1g, 0g e 0+u, sendo o estado 0g um estado puramente de longo alcance. Um estudo da blindagem óptica em alguns picos do espectro de fotoionização associativa foi realizada com a adição de outro laser azul de frequência ωA2, e se comprovou saturação na blindagem das colisões inelásticas quando se aumenta a potência deste laser. Com estes estudos demonstramos que os potenciais moleculares intermediários são modificados na presença de campos de luz intensos. / The progress of research in the field of atoms in low temperatures has opened the possibility to study phenomena called fotoassociation and optical shielding. These two phenomena are typically produced when an external light field is focused on a MOT. Depending on the detuning of frequencies of the laser with respect to the atomic resonance can be selectively induced these processes. In this work, the studies are made for sodium atoms, and the presented exploration has been a part of the first studies involving the formation and detection of photonic molecules. An exploration of the fotoasociation spectrum of two colors fotoionizative association between 0 and -30 GHz was performed, and a labeling of the states of long range was carried out. These vibrational levels belong mostly to the states 1g, 0g and 0+u , being the state 0g , a purely long range state. A study of optical shielding of some peaks in the fotoasociation spectrum, as identified to be important in forming the photonic molecule. With respect to the blue laser detuning frequency ωA and its intensity was performed with the addition of another blue laser frequency ωA2, and can show a saturation in the shielding for inelastic collisions when increasing the laser intensity. The studies have showed modification in the intermediary potentials in the presence of an intense light field.

Nessa dissertação, procuramos discutir o processo de territorialização do que veio a ser instituído em Minas Gerais, a partir da década de 1960, como o Vale do Jequitinhonha. Abordamos esse processo de territorialização em seus contornos coloniais, uma vez que seu sentido conformou as relações sociais de produção particulares que passaram a viabilizar a acumulação de capital com a generalização do trabalho livre. Nesse contexto, instaurou-se no nordeste mineiro uma dinâmica regional de expansão da fazenda agropecuária, fundada na relação de agregação de lavradores, na qual o controle territorial, por meio da possibilidade do emprego direto da violência, condicionou a subordinação do trabalho. Essas relações sociais de produção regionais, por sua vez, passaram a ser objeto da intervenção estatal a partir das décadas de 1960 e 1970. Abordamos essa intervenção como parte do processo de modernização retardatária, movido nacionalmente como esforço de industrialização e de superação de formas de acumulação tidas como arcaicas. Modernização que, por meio da imposição de uma forma determinada de desenvolvimento, fundada na consolidação da propriedade da terra e na formação do trabalhador assalariado, deveria alimentar a indústria em formação no centro-sul do país. Por fim, partimos do processo de expropriação dos antigos lavradores do Vale do Jequitinhonha para observar a transformação dos mesmos em trabalhadores bóias-frias, em condições definidas pelos limites da modernização, que explicita seu caráter crítico. / This thesis discuss the process of territorialization established in the state of Minas Gerais, Brazil, from the 1960s onwards, the Vale do Jequitinhonha region. We approach this process of territorialization in its colonial boundaries since its sense conformed particular social relations of production which began to enable capital accumulation with free labor generalization. In this context, a regional dynamic of agricultural farm expansion was set up in the northeast of Minas Gerais based on the relation of a particular subordination of the local population (of the agregados) , in which the territorial control, through direct violence, conditioned the labor force exploitation. Eventually, these social relations of regional production became the object of governmental intervention from the 1960s and the 1970s. We see this intervention as part of the nationwide accelerated modernization process, as an effort of industrialization and overcoming accumulation methods regarded as archaic. This was carried out through the imposition of a specific pattern of development, based on the consolidation of land ownership and salaried labor force training, which should supply the newly established industry in the central and southern regions of Brazil. Finally, we focus the expropriation process of former land workers from the Vale do Jequitinhonha to observe their transformation into day-laborers, in conditions defined by the modernization limits, which reveal its critical character.

Um estudo das taxas de perda de átomos ocorrendo numa armadilha magneto-óptica mista foi realizado aqui. Observamos experimentalmente, pela primeira vez, a ocorrência de processos colisionais inelásticos envolvendo duas espécies atômicas distintas. Identificamos o escape radiativo como o processo dominante nas taxas de perda de átomos da armadilha de sódio, devidas às colisões desses com os átomos de rubídio aprisionados, para as dadas condições experimentais. Realizamos estudos semelhantes com uma mistura K-Rb, onde as taxas de perda de átomos da armadilha de potássio foram observadas. Procurou-se interpretar os resultados através um modelo semiclássico que teve de ser modificado por nós. Esses estudos foram importantes porque revelaram a grande influência do processo de escape radiativo nas taxas de perda. Também verificou-se que outros canais podem manifestar a sua influência e suspeitamos que isso se deva às diferenças estruturais das \"quasimoléculas\" formadas na colisão. A compreensão de processos colisionais em armadilhas magneto-ópticas mistas é importante para a obtenção e estudo de amostras distintas de condensados bosônicos coexistindo numa mesma região. / We report the results of the trap-Ioss collisional rates observed in a mixed species magneto-optical trapo These are the first systematic studies about the collisionalloss channels due to heteronuclear interactions between two cold atomic sampIes in aMOr. We have used two different combinations: Na-Rb and K -Rb. lt was observed that the rates are strongly affected by the radiative escape Ioss channel, especially in the Na-Rb system. We also observed that some other Ioss channels may ruIe the rates behavior depending on the combination or the experimento To understand the results a semiclassical approach was used: the Gallagher-Prichard theory. We beIieve that these studies will soon be helpful to control the interatomic collisional rates for the achievement of heteronuclear sampIes of Bose-Einstein condensates.

Neste trabalho, mostramos que é possível suprimir a maioria dos processos inelásticos que podem causar perdas de átomos em armadilhas magneto-ópticas. Nossos resultados revelam que o processo de blindagem óptica (demonstrado pelo nosso grupo, pela primeira vez para o processo de ionização fotoassociativa – Phys. Rev. Lett. 73, 1911 (1994)) é bem mais geral do que se supunha. Permitindo, inclusive, a supressão de colisões entre átomos no estado fundamental. E provavelmente qualquer outro processo inelástico que ocorra a curtas distâncias internucleares. Para se chegar a esses resultados, foi necessário desenvolver uma nova técnica de aprisionamento, que permite o estudo de colisões frias, mesmo em armadilhas cujo potencial de confinamento é pequeno. Graças a essa técnica foi possível, pela primeira vez, observar perdas causadas por mudança de estrutura hiperfina, numa armadilha de átomos de sódio operando na linha D1 (carregada a partir de uma célula de vapor). Essa técnica ainda nos permitiu medir a taxa de colisões frias () no trap da linha D1, um dado que até então não existia na literatura. Para verificar a confiabilidade dos resultados obtidos por essa técnica, realizamos também medidas de  na linha D2 e comparamos esses resultados com outros existentes na literatura (obtidos por uma técnica diferente). A boa concordância entre esses resultados nos deixa confiantes em dizer que essa técnica, além de ser muito interessante, no estudo de armadilhas rasas (seja isso devido à intensidade dos lasers de aprisionamento, seja devido a natureza própria da armadilha), é também bastante confiável / In this work, we showed that is possible to suppress most of the inelastic processes that may cause losses of atoms in a magneto-optical trap. Our results reveal that the process of optical shielding (demonstrated by our group, for the first time to photoassociative ionization - Phys. Rev. Lett. 73, 1911 (1994)) is much more general than it was supposed. Even allowing the suppression of ground state collisions and probably any other inelastic process that happens at short internuclear distances. To achieve those results, it was necessary to develop a new trapping technique, which allows the study of cold collisions, even in traps whose confinement potential is small. Thanks to that technique it was possible, for the first time, to observe losses caused by hyperfine changing collisions, in a trap of sodium atoms operating in the D1 line (loaded from a vapor cell). That technique has still allowed us to measure the rate of cold collisions () for the D1 line trap, a result which, until now, did not exist in the literature. To verify the reliability of the results obtained by that technique, we also accomplished measures of  in the D2 line and compared those results with other existent ones in the literature (obtained by a different technique). The good agreement among those results, made us confident in saying that this technique, besides being very interesting in the study of shallow traps (due to the intensity of the trapping lasers, or due to the own nature of the trap), it is also quite reliable.

Oscilações subinerciais da elevação da superfície livre do mar na Plataforma Continental Sudeste (PCSE) foram estudadas por meio de modelagem numérica computacional. Os campos atmosféricos utilizados nos experimentos foram obtidos da reanálise NCEP-DOE AMIP II e o modelo hidrodinâmico DELFT-3D Flow foi empregado. A validação dos resultados dos experimentos numéricos foi realizada por comparação com observações. Foram realizadas simulações para o verão de 2003, para o inverno de 2004 e para mais quatro cenários de ventos sintéticos, simulando a propagação de frentes frias climatológicas (obtidas neste estudo). Verificamos que na porção sul (norte) da região passaram 3,6 (2,9) frentes frias por mês durante o inverno e 3,4 (1,3) durante o verão. Esta diferença entre as regiões norte e sul mostrou que alguns eventos não percorreram toda a região, sendo isso mais frequente no verão. A passagem de frentes frias provocou a propagação de oscilações subinerciais da superfície do mar, confinadas junto à costa, com comprimento de onda de aproximadamente 2000 km, duração de 50 h e amplitude média de 0,3 m, tanto no verão quanto no inverno. Nas simulações em que as frentes frias não percorreram toda a PCSE, oscilações subinerciais da superfície do mar também foram geradas e se propagaram para o norte com características semelhantes àquelas geradas pelas frentes frias que percorreram toda a PCSE. As oscilações subinerciais na região norte da PCSE estiveram melhor correlacionadas com a componente do vento perpendicular à costa da região de Paranaguá-Cananéia e com a componente do vento paralelo à costa da região de Imbituba-São Francisco. Forçantes externas à PCSE também excitaram oscilações subinerciais, principalmente com período superior a 7 dias. As oscilações subinerciais com períodos inferiores (superiores) a 7 (9) dias foram geradas desde o extremo sul (ao sul) da Plataforma Continental Sudeste até a região de Cananéia-Paranaguá e contribuíram com cerca de 40% (12%) da variância subinercial. As oscilações subinerciais analisadas tiveram características de Ondas de Plataforma Continental. / The subinertial oscillations of the sea level in the South Brazil Bight (SBB) were studied using computational numerical models. The atmospheric fields used in the experiments were obtained from the NCEP-DOE AMIP II reanalysis and the DELFT-3D hydrodynamic model was used. The validation of the numerical experiments results was conducted by comparison with observations. Simulations were conducted for the summer 2003, for the winter 2004 and for other four scenarios with synthetic winds, simulating the cold fronts propagation (attained in this study). We verified that in the south (north) part of the SBB there were 3.6 (2.9) passing through during the winter and 3.4 (1.3) during summer. This difference between the south and north SBB regions showed that part of the events did not cover the whole SBB, being this more frequent during the summer. The cold front passages excited the propagation of subinertial sea level oscillations, trapped along the coastline, with approximately 2000 km of wavelength, 50 h of duration and 0.3 m of mean amplitude, both in the summer and in the winter. In the simulations in that the cold fronts did not pass through the whole SBB, sea level subinertial oscillations were also generated and propagated towards north with characteristics similar to the ones generated by the cold fronts that passed through the whole SBB. The subinertial oscillations in the north part of the SBB were better correlated with the wind component perpendicular to the coastline in the Paranaguá-Cananéia region and with the wind component parallel to the coastline in the Imbituba-São Francisco region. Forcing external to the SBB also excited subinertial oscillations, specially with periods higher than 7 days. Subinertial oscillations with periods lower (higher) than 7 (9) days were generated from the south boundary of the SBB (south of the SBB) to the Cananéia-Paranaguá region and contributed with approximately 40% (12%) of the subinertial variance. The subinertial oscillations analyzed had characteristics of Continental Shelf Waves.

Armadilhamento duplo de átomos neutros constitui um dos avanços mais recentes no estudo de colisões frias. Obtivemos experimentalmente as taxas de perda devido a interação de espécies alcalinas mistas (Cs/Rb). Utilizamos uma armadilha magneto-óptica mista operando com feixes de alta intensidade permitindo o resfriamento e confinamento das amostras com sucesso. Esse trabalho apresenta-se de forma relevante pois corresponde a primeira etapa para o estudo do processo de formação de moléculas frias heteronucleares. Uma comparação entre duas técnicas de monitoramento dos processos de carga de átomos foi realizada. Os resultados tanto qualitativamente como quantitativamente foram satisfatórios. Determinamos as taxas de perda, de interesse e analisamos essas taxas considerando a proporção entre as massas dos átomos envolvidos e enfocando o efeito causado pela diferença de massa entre eles concluindo assim o objetivo principal dessa dissertação. / Double trapping of neutral atoms is one of the most recent advances in the study of collisions cold. Experimentally obtained the rates of loss due to the interaction of species alkaline mixed (Cs / Rb). We use a magneto-optical trap mixed operating with beams of high intensity allowing the cooling and containment of the samples successfully. This work is so important because it represents the first step to study the process of formation of molecules heteronucleares cold. A comparison between two techniques of monitoring procedures for cargo of atoms was performed. The results both qualitatively and quantitatively were satisfactory. And the rates of loss of interest and analyze the rates considering the ratio between the masses of atoms involved and focusing on the effect caused by the difference of mass between them thus completing the main objective of this dissertation.

Oscilações subinerciais da elevação da superfície livre do mar na Plataforma Continental Sudeste (PCSE) foram estudadas por meio de modelagem numérica computacional. Os campos atmosféricos utilizados nos experimentos foram obtidos da reanálise NCEP-DOE AMIP II e o modelo hidrodinâmico DELFT-3D Flow foi empregado. A validação dos resultados dos experimentos numéricos foi realizada por comparação com observações. Foram realizadas simulações para o verão de 2003, para o inverno de 2004 e para mais quatro cenários de ventos sintéticos, simulando a propagação de frentes frias climatológicas (obtidas neste estudo). Verificamos que na porção sul (norte) da região passaram 3,6 (2,9) frentes frias por mês durante o inverno e 3,4 (1,3) durante o verão. Esta diferença entre as regiões norte e sul mostrou que alguns eventos não percorreram toda a região, sendo isso mais frequente no verão. A passagem de frentes frias provocou a propagação de oscilações subinerciais da superfície do mar, confinadas junto à costa, com comprimento de onda de aproximadamente 2000 km, duração de 50 h e amplitude média de 0,3 m, tanto no verão quanto no inverno. Nas simulações em que as frentes frias não percorreram toda a PCSE, oscilações subinerciais da superfície do mar também foram geradas e se propagaram para o norte com características semelhantes àquelas geradas pelas frentes frias que percorreram toda a PCSE. As oscilações subinerciais na região norte da PCSE estiveram melhor correlacionadas com a componente do vento perpendicular à costa da região de Paranaguá-Cananéia e com a componente do vento paralelo à costa da região de Imbituba-São Francisco. Forçantes externas à PCSE também excitaram oscilações subinerciais, principalmente com período superior a 7 dias. As oscilações subinerciais com períodos inferiores (superiores) a 7 (9) dias foram geradas desde o extremo sul (ao sul) da Plataforma Continental Sudeste até a região de Cananéia-Paranaguá e contribuíram com cerca de 40% (12%) da variância subinercial. As oscilações subinerciais analisadas tiveram características de Ondas de Plataforma Continental. / The subinertial oscillations of the sea level in the South Brazil Bight (SBB) were studied using computational numerical models. The atmospheric fields used in the experiments were obtained from the NCEP-DOE AMIP II reanalysis and the DELFT-3D hydrodynamic model was used. The validation of the numerical experiments results was conducted by comparison with observations. Simulations were conducted for the summer 2003, for the winter 2004 and for other four scenarios with synthetic winds, simulating the cold fronts propagation (attained in this study). We verified that in the south (north) part of the SBB there were 3.6 (2.9) passing through during the winter and 3.4 (1.3) during summer. This difference between the south and north SBB regions showed that part of the events did not cover the whole SBB, being this more frequent during the summer. The cold front passages excited the propagation of subinertial sea level oscillations, trapped along the coastline, with approximately 2000 km of wavelength, 50 h of duration and 0.3 m of mean amplitude, both in the summer and in the winter. In the simulations in that the cold fronts did not pass through the whole SBB, sea level subinertial oscillations were also generated and propagated towards north with characteristics similar to the ones generated by the cold fronts that passed through the whole SBB. The subinertial oscillations in the north part of the SBB were better correlated with the wind component perpendicular to the coastline in the Paranaguá-Cananéia region and with the wind component parallel to the coastline in the Imbituba-São Francisco region. Forcing external to the SBB also excited subinertial oscillations, specially with periods higher than 7 days. Subinertial oscillations with periods lower (higher) than 7 (9) days were generated from the south boundary of the SBB (south of the SBB) to the Cananéia-Paranaguá region and contributed with approximately 40% (12%) of the subinertial variance. The subinertial oscillations analyzed had characteristics of Continental Shelf Waves.