Huge modifications have been made to landscape or urban watersheds, especially in twentieth century, caused by increases in urbanization have led to progressive increases in runoff flows and therefore sediment production. These conditions are exacerbated in climates with high rainfall intensities and short duration, such as those occurring in the Mediterranean Coast. These sediments especially coarse sediments can cause erosion problems and obstruction of drainage systems which in turns reduce hydraulic capacity. For these reasons, it is more and more important to study of sediment production by water erosion in header urban watershed. One way of doing this is by modeling the processes that transform rainfall rate, as well as production, transport and depos ilion of sediments. The objective of this work is to develop a model to estimate production and transport of sediments, which are useful for predicting the behavior of sediments in header urban watersheds. For this reason, it is proposed a new distributed physically based model applicable to watersheds with rainfall conditions similar to those in Mediterranean Coast (high intensity, short duration). The model is successfully applied to two basins with totally different validation conditions . / Las grandes modificaciones sufridas en el paisaje de las cuencas urbanas –especialmente en el siglo XX-, causadas por el incremento de los asentamientos urbanos han conducido al aumento progresivo de los caudales de escorrentía y por tanto a una mayor producción de sedimentos. Estas condiciones se ven agravadas en climas con precipitaciones con altas intensidades y corta duración, como las que se presentan en el Litoral Mediterráneo. Estos sedimentos especialmente los gruesos, pueden causar problemas de erosión y lo que generará obstrucciones en la red de drenaje reduciendo la capacidad hidráulica. Por estas razones, cada vez cobra más importancia el estudio de los sedimentos generados por la erosión hídrica en zonas urbanas, especialmente en las cuencas de cabecera. Una manera de realizarlo es mediante la modelación de los procesos que transforman la lluvia en caudal, así como de los procesos de producción, transporte y depositación de sedimentos. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo para estimar la producción y el transporte de sedimentos, el cual sirva para predecir el comportamiento de este en cuencas urbanas de cabecera. Por tal motivo se propone un nuevo modelo en base física distribuido aplicable a cuencas con condiciones pluviométricas similares a las del Litoral Mediterráneo (alta intensidad y corta duración). El modelo es aplicado exitosamente en dos cuencas con condiciones de validación totalmente diferentes

There is a growing concern about the combined effect of climate change and groundwater overexploitation on the availability of water resources in the Upper Guadiana basin (UppGb) in central Spain. General Circulation Models (GCMs) are used to evaluate the possible impact of climate change based on future scenarios of greenhouse gas emissions. However, the output of these models cannot be applied directly to hydrological models because their spatial resolution is coarse and because their simulated precipitation is highly biased. A stochastic downscaling method for generating daily spatial rainfall fields was developed. The model termed Stochastic Rainfall Generating Process (SRGP) incorporates two major non-stationarities -- changes in the frequencies of different precipitation generating mechanisms (frontal and convective), and spatial non-stationarities caused by the interactions of meso-scale atmospheric circulation patterns (ACP) with topography (orographic effects). SRGP was developed to incorporate good climate outputs simulated by GCMs (i.e. ACP), and actual observations. These capabilities enabled us to (1) use SRGP as a downscaling method for climate change impact study, and (2) generate stochastic rainfall fields conditioning to the information of rain gauges. The latter capability was used to investigate the effect of rainfall spatial variability (RSV) on the hydrological response in the UppGb. RSV exerted a major influence on the response of the system especially on the groundwater recharge and the aquifer related responses.GCMs considered in the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change were used to evaluate the impact of climate change. The RCP8.5 future emission scenario (GCM-RCP8.5) and the GCM historical control (GCMH) were selected. The climate change was assumed to be the accumulated effects of increases in Temperature, changes in annual and climatological ACP frequency, and changes in probability and volume of rain. Transformations were applied to correct the bias in the temperature, probability and volume of rain, whereas the ACP sequences were used directly. The SRGP method was employed as a rainfall downscaling method for the GCMs. GCMH was used to evaluate the hydrological response obtained with GCMs as driving climate variables, introducing the concept of stochastic equivalence. This evaluation was based on the comparison of the hydrological response obtained with actual observations and transformed (bias correction and SRGP) GCMH. Although an exact stochastic equivalence response was not totally achieved, the seasonal variations were well captured and some response reported very good agreements. The combined effect of climate change and groundwater overexploitation in the UppGb was evaluated in two stages: (1) comparing the hydrological response of the system simulated under natural conditions (absence of pumping), using GCMH and GCM-RCP8.5 as climate driving variables. (2) Groundwater pumping was applied using the same GCM climate driving variables and again the responses were compared. Climate change led to reductions of 14% and 25% in the number of rainy days and volume of rain respectively and an increase of 20% in potential evapotranspiration. Under natural conditions because of climate change, soil moisture and the actual evapotranspiration were reduced by 20% and groundwater recharge, runoff generation, groundwater-river exchange and river discharge were reduced by 40%. As a result of the combined effects of pumping and climate change, all variables were reduced; soil moisture and actual evapotranspiration were reduced by 20% and recharge was reduced by 50%. Moreover, the aquifer related responses yielded annual average reductions of approximately 60%. In general, the results showed an increase in the dry season from April to October. / El efecto conjunto del cambio climático y la sobreexplotación de las aguas subterráneas podría llegar a ser crítico para la disponibilidad de recursos hídricos en la cuenca del Alto Guadiana (CAG) en el centro de España. Los modelos de circulación general del clima (GCM) son utilizados para evaluar el posible impacto del cambio climático en base a futuros escenarios de emisión de gases de efecto invernadero. No obstante, la salida de estos modelos no puede aplicarse directamente en modelos hidrológicos porque: (1) la resolución espacial es demasiado grande, y (2) el gran sesgo con que simulan la precipitación. Por tanto, se desarrolló un modelo para el downscaling diario de campos espaciales de precipitaciones. El modelo denominado Stochastic Rainfall Generating Process (SRGP) incorpora dos importantes no-estacionaridades: (1) cambios en la frecuencia de los mecanismos de generación de precipitación (frontal y convectivo), y (2) no estacionaridades espaciales causadas por la interacción de patrones de circulación atmosférica (ACP) con la topografía (efecto orográfico). El SRGP se diseñó para que incorpore variables simuladas por los GCMs con sesgo reducido (ACP), así como también observaciones. Estas prestaciones permiten: (1) utilizar el SRGP como un método de downscaling para el estudio del cambio climático, (2) poder generar múltiples realizaciones de campos de precipitación condicionando a la información de estaciones meteorológicas. Esta última función fue utilizada para investigar el efecto de la variabilidad espacial de la precipitación (RSV) en la respuesta hidrogeológica en la CAG. Se constató que la RSV afecta fuertemente la respuesta hidrológica especialmente para la recarga de agua subterránea y las respuestas asociadas al acuífero. GCMs utilizados en el quinto informe de evaluación del Panel Intergubernamental del Cambio Climático fueron empleados para evaluar el efecto del cambio climático. En todos los casos se consideraron las simulaciones correspondientes al periodo histórico (GCMH) (escenario de control) y el escenario futuro de emisiones RCP8.5 (GCM-RCP8.5). El cambio climático se evaluó como el efecto acumulado en el incremento de las temperaturas, cambios en la frecuencia climatológica anual de los ACP y cambios en la probabilidad y volumen de precipitación. Se aplicaron transformaciones para corregir el sesgo en la temperatura, probabilidad y volumen de precipitación, mientras que se utilizó de forma directa los ACP. Se aplicó el SRGP como método de downscaling de precipitaciones. El GCMH se utilizó para evaluar la respuesta hidrológica obtenida, introduciendo el concepto de equivalencia estocástica. Esta evaluación se basó en comparar la respuesta hidrológica obtenida al aplicar como forzantes la salida transformada (corrección del sesgo y SRGP) de los GCMH, en relación a la obtenida con observaciones. Se comprobó que no se alcanza una respuesta estocástica equivalente exacta para todas las respuestas, pero sí, reproducir variaciones estacionales. El efecto conjunto del cambio climático y la sobreexplotación por bombeo en la CAG se realizó en dos etapas: (1) Se simuló en condiciones naturales (sin bombeo) comparando la respuesta hidrológica obtenida de aplicar como forzantes la salida de GCMH y GCM-RCP8.5. (2) con los mismos forzantes se incorporó los bombeos y nuevamente se compararon las respuestas. Se determinó que el efecto del cambio climático produce una reducción de 14% y 25% en el número de días de lluvia y en el volumen de precipitación respectivamente. Mientras que un incremento del 20% en la evapotranspiración potencial. En condiciones naturales esto se tradujo en una reducción relativa del 20% para la humedad de suelo y la evapotranspiración real. En tanto que, para la recarga de agua subterránea, generación de escurrimiento, intercambio río-acuífero y caudal en el río la reducción fue del 40%. Finalmente, el efecto conjunto de los bombeos y cambio climático, resultó en una reducción para todas las variables, siendo la reducción relativa de un 20% tanto para la humedad del suelo y al evapotranspiración real y del 50% para la recarga. Para las respuestas asociadas al acuífero, la reducción fue del 60 %. Los resultados mostraron un incremento de la estación seca, extendiéndose de Abril a Octubre. / L'efecte conjunt del canvi climàtic i la sobreexplotació de les aigües subterrànies podria arribar a ser crític per a la disponibilitat de recursos hídrics en la conca de l'Alt Guadiana (CAG) en el centre d'Espanya. Els models de circulació general del clima (GCM) són utilitzats per avaluar el possible impacte del canvi climàtic sobre la base de futurs escenaris d'emissió de gasos d'efecte hivernacle. No obstant això, la sortida d'aquests models no pot aplicar-se directament en models hidrològics perquè: (1) la resolució espacial és massa gran, i (2) el gran biaix amb què simulen la precipitació. Per tant, es va desenvolupar un model pel downscaling diari de camps espacials de precipitacions. El model denominat Stochastic Rainfall Generating Process (SRGP) incorpora dos importants no-estacionaritats: (1) canvis en la freqüència dels diferents mecanismes de generació de precipitació (frontal i convectivo), i (2) no estacionaritats espacials causades per la interacció de patrons de circulació atmosfèrica (ACP) amb la topografia (efecte orogràfic). El SRGP es va dissenyar perquè pugui incorporar variables simulades pels GCMs amb biaix reduït (ACP), així com també observacions. Aquestes prestacions permeten: (1) utilitzar el SRGP com un mètode de downscaling per a l'estudi del canvi climàtic, (2) poder generar múltiples realitzacions de camps de precipitació condicionant a la informació d'estacions meteorològiques. Aquesta última funció va ser utilitzada per investigar l'efecte de la variabilitat espacial de la precipitació (RSV) en la resposta hidrogeologic en la CAG. Es va constatar que la RSV afecta fortament la resposta hidrològica especialment para la recarrega d'aigua subterrània i les respostes associades a l'aqüífer. GCMs utilitzats en el cinquè informe d'avaluació del Panell Intergovernamental del Canvi Climàtic van ser emprats per avaluar l'efecte del canvi climàtic. En tots els casos es van considerar les simulacions corresponents al període històric (GCMH) (escenari de control) i l'escenari futur d'emissions RCP8.5 (GCM-RCP8.5). El canvi climàtic es va avaluar com l'efecte acumulat en l'increment de les temperatures, canvis en la freqüència climatològica anual dels ACP i canvis en la probabilitat i volum de precipitació. Es van aplicar transformacions per corregir el biaix en la temperatura, probabilitat de pluja i volum de precipitació, mentre que es va utilitzar de forma directa els ACP. Es va aplicar el SRGP com a mètode de downscaling de precipitacions. El GCMH es va utilitzar per avaluar la resposta hidrològica obtinguda amb els GCMs, introduint el concepte d'equivalència estocàstica. Aquesta avaluació es va basar a comparar la resposta hidrològica obtinguda en aplicar com forçants la sortida transformada (correcció del biaix i SRGP) dels GCMH, en relació a l'obtinguda amb observacions. Es va comprovar que no s'aconsegueix una resposta estocàstica equivalent exacta per a totes les respostes, però sí, reproduir variacions estacionals. L'efecte conjunt del canvi climàtic i la sobreexplotació per bombament en la CAG es va realitzar en dues etapes: (1) Es va simular en condicions naturals (sense bombament) comparant la resposta hidrològica obtinguda d'aplicar com forçants la sortida de GCMH i GCM-RCP8.5. (2) amb els mateixos forçants es va incorporar els bombaments i novament es van comparar les respostes. Es va determinar que l'efecte del canvi climàtic produeix una reducció de 14% i 25% en el nombre de dies de pluja i en el volum de precipitació respectivament. Mentre que un increment del 20% en la evapotranspiració potencial. En condicions naturals això es tradueix en una reducció relativa del 20% per a la humitat de sòl i la evapotranspiració real. Mentre que, per la recarrega d'aigua subterrània, generació de escolament, intercanvio riu-aqüífer i cabal en el riu la reducció va ser del 40%. Finalment, l'efecte conjunt dels bombaments i canvi climàtic, va resultar en una reducció per a totes les variables, sent la reducció relativa d'un 20% tant per a la humitat del sòl i al evapotranspiració real i del 50% para la recarrega. Pel les respostes associades a l'aqüífer, la reducció arriba fins al 60 %. Els resultats van mostrar un increment de l'estació seca estenent-se d'Abril a Octubre.

The thesis presents numerical and experimental studies on joints.A formulation for the coupled analysis of thermo- hydro- mechanical problems in joints is presented. The work involves the establishment of equilibrium and mass and energy balance equations. Balance equations were formulated taking into account two phases: water and air. Once the joint element was implemented in Code_Bright computer code, it was then used to study some cases. The numerical simulation of hydraulic shear tests of roughness granite joints is presented. This allowed evaluating the coupling between permeability and the geometry of the opening of the joint. Then, a thermo-hydro-mechanical simulation of a large-scale nuclear waste repository was performed considering the joint element to model the interface between canister and bentonite. This example allowed evaluating the behaviour of the joint element when coupled to continuum elements. Then, other examples show how hydro-mechanical coupling affects the permeability and saturation of the joints and adjacent material. Finally, the gas flow through joints was also investigated.The experimental investigation focused on the effects of suction on the mechanical behaviour of rock joints. Laboratory tests were performed in a direct shear cell equipped with suction control. Suction was monitored using a vapour forced convection circuit controlled by an air pump that was connected to the shear cell. Once equilibrium conditions are achieved, the rock specimen is assumed to reach the Relative Humidity imposed by the flowing air at a given vapour concentration. Artificial joints of Lilla claystone were prepared. Joint roughness of varying intensity was created by carving the surfaces in contact in such a manner that rock ridges of different tip angles formed. These angles ranged from 0º (smooth joint) to 45º (very rough joint profile). The geometric profiles of the two surfaces in contact were initially positioned in a "matching" situation. Several tests were performed for different values of suction (200, 100 and 20 MPa) and for different values of vertical stress (30, 60 and 150 kPa).A constitutive model including the effects of suction and joint roughness is proposed to simulate the unsaturated behaviour of rock joints.The new constitutive law was incorporated in the code and experimental data were numerically simulated.

La ocurrencia de deslizamientos es uno de los principales problemas presentes durante el diseño, construcción y explotación de presas y embalses. La inundación del pie de los taludes, así como el desembalse rápido, pueden provocar primeras roturas o reactivar antiguos deslizamientos, existentes con frecuencia en el entorno de los embalses. Esta Tesis se centra en el caso particular de los deslizamientos en las márgenes de embalses en los que una masa de terreno desliza sobre una superficie de corte bien definida sin que se observe una intensa degradación del material movilizado. En la primera parte de la Tesis se discute el desembalse rápido como un problema acoplado de flujo y deformación en condiciones saturadas/no saturadas. Un riesgo adicional aparece cuando el deslizamiento acelera e invade el embalse a gran velocidad, generando una ola. La discusión de los fenómenos responsables de la aceleración de los deslizamientos sigue actualmente activa. Probablemente la falta de casos bien documentados dificulta el avance en su conocimiento. En esta Tesis se considera como fenómeno responsable de la aceleración del deslizamiento el efecto del calor en la banda de corte, lo que induce la generación de presión de agua y, por consiguiente, la reducción de la resistencia friccional. Se definen las ecuaciones del problema (balance de masa y calor y ecuaciones constitutivas) en la banda de corte y se integran junto a la ecuación del movimiento. Con objeto de encontrar criterios prácticos para cuantificar el riesgo de aceleración debido al fenómeno analizado, se ha obtenido una solución analítica para el caso de deslizamientos planos bajo las hipótesis de incompresibilidad del agua, partículas sólidas y medio poroso. La comparación entre la solución analítica y la numérica (sin considerar las hipótesis impuestas en el desarrollo analítico), cuando se varían los parámetros más relevantes dentro de un rango razonable, indica que la solución analítica es suficientemente precisa para aplicaciones prácticas. El desarrollo termo-hidro-mecánico presentado se aplica al caso del deslizamiento de Vaiont. En primer lugar se explica la situación de estabilidad previa a la rotura introduciendo la resistencia de la roca movilizada. El análisis es coherente con la información disponible (geometrías del deslizamiento, resistencia residual, propiedades de los materiales y ensayos de laboratorio). Cuando el mecanismo de generación de presión de agua debido al calor resultante del trabajo friccional se incluye en el análisis dinámico del modelo del deslizamiento de Vaiont, se predice bien la alta velocidad observada. Se han realizado análisis de sensibilidad y de efecto escala tanto para el caso de deslizamiento plano como para la geometría de Vaiont. Se han encontrado tres parámetros relevantes para explicar la aceleración del movimiento: el espesor de la banda de corte, su permeabilidad y su rigidez. De hecho, la permeabilidad y el espesor de la banda de corte están directamente relacionados dado que ambos dependen de la granulometría del material. Los resultados obtenidos indican que la permeabilidad de la banda es el parámetro clave. Un umbral de permeabilidad establecido entre 10-8 y 10-10 m/s, marca la transición entre deslizamientos potencialmente acelerados (cuando la permeabilidad es baja) y deslizamientos seguros (permeabilidades mayores a 10-10 m/s). En el caso de deslizamientos de grandes dimensiones, combinaciones críticas de la permeabilidad y espesor de la banda de corte resultan en un incremento substancial de la temperatura. Los altos valores resultantes de los cálculos (cientos o miles de ºC) invalidan el análisis aquí presentado. Fenómenos como la evaporación o la fusión de la roca deberían ser incluidos en estos casos. En el último Capítulo se analiza el deslizamiento de Canelles ocurrido recientemente. El deslizamiento pone en riesgo el buen funcionamiento de la presa y del embalse. Algunos de los desarrollos descritos en la Tesis, como son la solución del desembalse rápido y el modelo termo-hidro-mecánico para el análisis de la aceleración de los deslizamientos se han aplicado al caso de Canelles. El capítulo describe la metodología adoptada, que puede ser aplicada en casos similares. / Landsliding is an important problem when facing the design, construction and operation of dams and reservoirs. Impoundment of the slope toes as well as the rapid drawdown may trigger the movement of first-time landslides or reactivate ancient landslides often located in reservoir sites. This Thesis deals with the particular case of landslides around reservoirs defined as a mobilized mass that slides on a well-defined shearing surface without experiencing a major degradation. In the first part of the Thesis the mechanism of rapid drawdown is discussed as a fully coupled flow-deformation problem for saturated/unsaturated conditions. Additional risk appears when landslide accelerates and is able to enter the reservoir at high speed creating impulsive waves. The discussion on the different phenomena leading to the fast acceleration is today very active. Probably the lack of well-documented cases makes the advancement of knowledge difficult. The mechanism to explain the rapid acceleration of landslides favoured in this Thesis is based on thermal effects on the sliding surface that induce the generation of pore water pressure and therefore, the reduction of the frictional strength. The governing equations (mass and heat balance equations and constitutive equations) formulated in the shear band have been written and integrated together with the motion equation of the slide. With the aim of finding practical criteria to decide the actual risk of slide acceleration due the phenomena analysed, a closed-form solution has been obtained for the case of planar landslides under the hypothesis of incompressible water, solid particles and porous media. For a rational range of the most relevant parameters, comparison between analytical and numerical (relaxing the assumptions introduced in the analytical development) solutions shows a remarkable similarity and reveals that the closed-form solution is accurate enough for practical applications. The thermo-hydro-mechanical approach discussed is applied in the case of Vaiont landslide. The stability of this landslide before the failure is first discussed by means of a simple explanation introducing the internal strength of the mobilized rock. The analysis is consistent with the available data (slide geometry, residual strength, material properties and laboratory tests). When the self-feeding mechanism of pore pressure generation due to heat resulting from the frictional work is introduced in the dynamic analysis of the Vaiont model, the high velocity actually observed is predicted. Sensitivity and scale analysis have been performed for the case of a planar landslide and for the geometry of Vaiont. Three parameters have been found important to explain the acceleration of the motion: the thickness of the shearing band, its permeability and its stiffness. In fact, permeability and thickness can be related since both depend on the particle size distribution. Calculated results indicate that the permeability of the shear band is a key parameter. A threshold of permeability established around 10-8 to 10-10 m/s marks the transition for a potentially risky slide (when the permeability is lower) to a safe one (for higher values of permeability). For very large landslides, critical combinations of band permeability and band thickness result in a substantial increase in temperature. At high calculated values of temperature (hundreds or even thousands of ºC), the analysis presented is not applicable. Evaporation or advance constitutive equations including rock melting should be included. In a final chapter a recent large landslide located in Canelles reservoir is analyzed. The slide is regarded as a potential risk for the operation of the dam and the reservoir. Some of the developments made in the Thesis, namely the solution of rapid drawdown and the thermal coupled model for fast landsliding, are applied to Canelles. The chapter describes the methodology adopted which can be applied in similar cases.

To test the applicability of atmospheric chloride deposition balance and soil water balance in the estimation of aquifer recharge , the chosen area is Vall Baixa de I'Ebre. This is a coastal area of semi-arid climate, which is located to the northeast of the Iberian peninsula, between Tortosa and Morella, where field experimentation has been carried out. The aquifer is hydrodynamically complex. It comprises the Plana de La Galera, between the rivers Ebro and La Senia, and part of Els Ports de Beseit-Tortosa, a high mountainous carbonate mass if. The average annual rainfall is 550 mm.yr-1 in the Plana de La Gal er-a and 1100 m m .yr-1 in the Ports de Beseit-Tortosa . To refine the results obtained us ing these two methods a conceptual model of functioning based on geologicalhydrogeological information has been defined with the support of hydrogeochim ical and isotopic environmental water techniques, consideri ng and eva luating the effect of surface runoff originating in the mountainous area . From the definition of the conceptual hydrogeological mode I and the global study of the hydrological functioning of the Ports de Beseit- Tortosa massif, beyond of the study area (NW slope, Matarrafia River basin), and the SE s lope, Plana de La Galera, it has been possible to estimate the occasional average annual surface runoff, approximately 105 ± 20 mm .yr-1 in the 15 years of data. Multi-annual average recharge in the period of data after the soil water balance in the Plana de La Galera varies between 215 and 240 m m .yr-1, standard deviation varying between 20 and 25 m m .yr-1 , accord ing to the sub-zone, and is 500 ± 60mm .yr-1 on the Ports de Beseit-Tortosa. The balance of atmospheric chloride deposition in the Plana de La Galera provides values of the multi-annual average recharge of130-175 mm.yr-1 with as tandard deviation of35-70 mm.yr-1 and 315-365m m .ayr-1 in the Ports de Beseit- Tortosa with a standard deviation of 150-160 mm .yr-1. The coefficients of variation are around 0.1 for the soil water balance and around 0.35 for the atmospheric chloride deposition balance. With this coefficient of variation the values obtained by the soil water balance are with in the expected range of annual average recharge produced according to the atmospheric chloride deposition balance. The dispersion of the ratio the annual recharge to annual precipitation is typical of semi-arid climates , with an average threshold of rainfall required for recharge to occur between 240-300 mm .yr-1 on the Plana de La Gal era and between 56-108 m m .yr-1 for the Ports de Beseit-Tortosa , indicating a greater capacity for recharge in the Ports in dry years. The annual and monthly distribution of recharge is concentrated in October, December, January and May, with peaks that show that recharge occurs due to extraordinary events of precipitation , being the 1% of the ra ins of greater magnitude which produce 70% of the recharge. The inputs to the system are estimated to be 285 hm3.yr-1. This is the sum of the recharge by precipitation, by surface runoff and as irrigation return flows . The outputs by pumping and groundwater discharges to the Ebro River and the Mediterranean Sea in the coastline of the Plana de ,l\lcanar have been estimated between 120-320 hm3.yr-1.These lasts discharges are very difficult to quantify, but their range comprise the estimated range of recharge. / Para ensayar Ia aplicabilidad del método de balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro y del balance de agua en el suelo con el código Visual Balan para Ia estimación de Ia recarga media multianual se ha elegido el área de Ia Vall Baixa de I'Ebre. Se trata de un área costera de clima mediterráneo semiárido emplazada al noreste de Ia península Ibérica, entre Tortosa y Morella. El sistema acuífero es hidrodinámicamente complejo. Comprende Ia Plana de La Galera, entre los ríos Ebro y La Sénia, y parte de los Ports de Beseit-Tortosa , un elevado macizo montañoso carbonático. La precipitación media anual es de 550 mm .a-1 en Ia Plana de La Gal era y 11 00 mm .a-1 en los Ports de Beseit-Tortosa. Para refinar los resultados obtenidos mediante esos dos métodos se ha definido un modelo conceptual de funcionamiento a partir de Ia información geológica-hidrogeológica y con el apoyo de técnicas hiodrogeoquímicas e isotópicas ambientales del agua, considerando y evaluando el efecto que tiene Ia escorrentía superficial que s e produce en Ia zona montañosa. A partir de Ia definición del modelo hidrogeológico conceptual y del estudio global del funcionamiento hidrológico del macizo de los Ports de Beseit-Tortosa en todo su ámbito geográfico e hidrogeológico , mas alía de Ia zona del estudio (vertiente NW, cuenca del rio Matarraña) y vertiente SE, Plana de La Galera, ha sido posible hacer una estimación de Ia escorrentía superficial ocasional media que se produce obteniendo una magnitud de 105 ± 20 mm .a-1 en un periodo de 15 años de datos. La recarga media anual en el periodo de datos según el balance de agua en el suelo en Ia Plana de La Galera varia entre 215 y 240 mm .a-1, con una desviación estándar entre 20 y 25 mm .a-1, según Ia sub-zona, yes de 500 ± 60 mm .a-1 en los Ports de Beseit-Tortosa. El balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro en Ia Plana de La Galera proporciona valores de Ia recarga media multianual de 130-175mm .a-1 con una desviación estándar de 35-70 mm .a-1 yen los Ports de Beseit-Tortosa de 315-36 mm .a-1 con una desviación estándar de 150-160mm .a-1. Los coeficientes de variación se sitúan en torno al 0,1 para el balance de agua en el suelo yal 0,35 con el balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro. Con este coeficiente de variación los valores obtenidos por el balance de agua en el suelo están dentro del rango esperable de recarga media anual producida según el balance de Ia deposición de cloruros. La relación recarga-pluviometría es típica de climas semiáridos, con un umbral media de pluviometría para que exista recarga de 240-300 mm.a-1 en Ia Plana de La Galera y entre 56-108 mm.a-1 para los Ports de Beseit-Tortosa, lo que muestra una capacidad mayor de recarga en colas altas en años secos. La distribución anual y mensual de Ia recarga se concentra en los meses de octubre, diciembre, enero y mayo con máximos que reflejan que Ia ocurrencia de recarga se produce, en buena parte, debido a eventos de precipitación extraordinarios; el1% de las lluvias diarias de mayor magnitud produce el 70% de Ia recarga. Las entradas al sistema se estiman en unos 285 hm3.a-1 que es Ia suma de Ia recarga por precipitación, Ia recarga por escorrentía superficial y los retornos de riego. Las salidas por bornbeo y las descargas s subterráneas, tanto al margen derecho del rio Ebro como al Mar Mediterráneo en Ia franja literal de Ia Plana de Alcanar, han sido estimadas entre 120-320 hm3.a-1, estas últimas muy difíciles de cuantificar, pero que enmarcan bien Ia evaluación de Ia recarga.

This dissertation aims at extending our knowledge of the ESP OMZ through two main approaches. The first approach is based on tracer analysis and inverse modeling techniques. Such techniques are applied to hydrographic datasets in order to examine the water mass structure, its variability and its role on the ventilation of the ESP OMZ. The second approach brings a more dynamical perspective to the study of the ventilation of the ESP OMZ, with the assessment of the annual-mean advective and turbulent oxygen transports into the ESP OMZ from Argo and dissolved oxygen datasets. We describe the distribution of water masses offshore Chile, Peru and Ecuador and discuss their spreading pathways. A thorough characterization of the water masses has been accomplished, resulting in the first set of ESP water types accounting for inorganic nutrients and dissolved oxygen. The low oxygen waters that compose the ESP OMZ are mainly Equatorial Subsurface Water (ESSW). The ESP OMZ is ventilated from the south by the Antarctic Intermediate Water (AAIW) and by the shallower Subantarctic Water (SAAW). These water masses are transported into this region by the Peru Chile Current (PCC) or by the adjacent flow that forms part of the subtropical gyre. We also examine the changes induced by two opposite phases of ENSO in water mass distribution and biogeochemical activity. During La Niña, vigorous upwelling promotes the rise in depth of the upper part of the ESP OMZ and denitrification strengthens in the subsurface layer. Furthermore, the upward displacement of isopycnals induced by La Niña favors the ventilation of a different depth range of the OMZ by the upper portion of the AAIW. The opposite occurs during El Niño conditions. We find that, with a larger oxygen supply, respiration increases balancing most of the extra oxygen gain. This suggests that there is an excess of organic matter waiting to be remineralized whenever oxygen supply increases slightly and this situation favors the maintenance of the ESP OMZ. Furthermore, our results show that AAIW flowed along shallower isopycnals in 2009 than in 1993. Such shoaling is not caused by the ENSO phenomenon and changes the way AAIW ventilates the ESP OMZ. This finding might explain why an increase in oxygen content has been reported between 200 and 700m off Chile. A global picture of the main processes and predominant paths of oxygen supply into ESP OMZ is provided here for the first time. Two main advective routes are found, the traditional equatorial pathway and a previously unreported subtropical pathway. Remarkably, the subtropical pathway provides more net oxygen gain than the equatorial pathway at the core of the ESP OMZ. This finding challenges the common assumption that the ESP OMZ is only ventilated by the eastward flowing zonal currents of the Equatorial Current System. This result is endorsed by the independent water mass analyses accomplished in the first part of this dissertation where the fingerprint of AAIW and SAAW is clearly found in the ESP OMZ. In addition, an unreported eastward zonal current, located at intermediate depths between 12-15ºS, is found flowing all the way from the central Pacific into the ESP OMZ and its oxygen supply is quantified. Mean advection dominates oxygen supply in the upper layers due to the large supply by the eastward flowing equatorial zonal currents. However, epineutral turbulent diffusion becomes the dominant term at levels deeper than ¿n = 26.75 kg/m3. The annual mean oxygen budget for the whole volume of the ESP OMZ is unveiled. Epineutral turbulent diffusion provides a net oxygen supply of 417.4 ± 43.0 kmol/s, advection supplies 292.7 ± 25.2 kmol/s and dianeutral turbulent diffusion provides 85.8 ± 17.6 kmol/s. The mean biological consumption of oxygen required to close the budget is 795.9 ± 195.0 kmol/s. / El Pacífico Suroriental (ESP) es una región clave del océano con influencia directa sobre el clima global. Dos claros ejemplos son el fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), el cual sucede en el Pacífico pero altera el tiempo atmosférico a nivel mundial, y el reciente descubrimiento de que la ralentización observada desde el 2001 en el incremento de la temperatura media mundial se debe parcialmente a un fortalecimiento del afloramiento de aguas frías en el ESP. Durante la última década la comunidad científica ha puesto su atención en las zonas de mínimo de oxígeno (OMZs) del océano global, estando una de las más intensas localizada en el ESP. Las OMZs parecen estar expandiéndose con el cambio climático, esto amenaza la existencia de productivos hábitats marinos a la vez que provoca una pérdida del nitrógeno oceánico, y la pérdida de este nutriente debilita la productividad primaria oceánica y por tanto la capacidad del océano para secuestrar dióxido de carbono. Dentro de las OMZs con núcleo subóxico, el nitrógeno disuelto es degradado y liberado a la atmósfera en forma de varios gases, uno de ellos es un gas de potente efecto invernadero, el óxido nitroso, y su emisión altera aún más el balance radiativo de la atmósfera. Esta tesis tiene como objetivo principal avanzar en el conocimiento de la OMZ del ESP a través de dos estrategias principales. La primera estrategia está basada en análisis de trazadores y en el uso de modelos inversos. Estos modelos han sido aplicados a datos hidrográficos con el objetivo de averiguar la distribución de masas de agua, su variabilidad y su papel en la ventilación de la OMZ del ESP. En la segunda estrategia se estudia la ventilación de la OMZ del ESP desde la perspectiva de la dinámica, mediante el cálculo de los transportes promedios anuales de oxígeno por advección y por turbulencia a partir de datos de oxígeno disuelto y de perfiladores Argo. En esta tesis se describe la distribución de masas de agua del océano abierto frente a Chile, Perú y Ecuador y se discuten las rutas que siguen al esparcirse por el océano. Para ello se ha realizado una caracterización rigurosa las propiedades (valores tipo) de las mismas. Se proporciona aquí el primer conjunto de valores tipo de nutrientes y oxígeno disuelto para las masas de agua presentes en el ESP. El agua pobre en oxígeno que constituye la OMZ del ESP es principalmente Agua Ecuatorial Subsuperficial (ESSW). Dicha OMZ se ventila desde el sur con Agua Antártica Intermedia (AAIW) y, a niveles más someros, con Agua Subantártica (SAAW). Estas masas de agua llegan a esta región transportadas por la Corriente de Perú-Chile (PCC) o por el flujo adyacente que forma parte del giro subtropical situado más al oeste. También se describen los cambios inducidos en la distribución de masas de agua y en la actividad biogeoquímica por fases opuestas del fenómeno ENSO. El vigoroso afloramiento característico de La Niña produce una ascensión en profundidad de la parte superior de la OMZ del ESP a la vez que favorece el proceso de denitrificación en capas subsuperficiales. La Niña induce un desplazamiento hacia capas más someras de las isopicnas y esto favorece la ventilación de un rango de profundidades distinto de la OMZ del ESP con la parte superior de la AAIW. Durante El Niño sucede lo contrario. Por otro lado, se ha observado que la respiración aumenta cuando se incrementa el aporte de oxígeno a la OMZ, balanceando de esta manera la ganancia extra de oxígeno. Esto sugiere que existe un exceso de materia orgánica esperando a ser remineralizada en cuanto se produzca un ligero incremento en el aporte de oxígeno. Este exceso de materia orgánica favorece por tanto la estabilidad de la OMZ del ESP. Nuestros resultados muestran que AAIW fluye en isopicnas más someras en 2009 respecto a 1993 y este cambio no es debido al fenómeno ENSO. Este cambio altera el patrón de ventilación de la OMZ del ESP por AAIW y podría ser la causa del incremento de oxígeno disuelto encontrado recientemente entre 200 y 700 m en el Pacífico chileno. En esta tesis se proporciona la primera imagen global de los principales procesos y rutas de aporte de oxígeno a la OMZ del ESP. Se han encontrado dos rutas principales, la tradicional ruta ecuatorial y la inexplorada ruta subtropical. La ruta subtropical proporciona una mayor ganancia neta de oxígeno que la ruta ecuatorial en el núcleo de la OMZ del ESP. Este hallazgo desafía la asunción generalizada de que la OMZ del ESP se ventila únicamente por el Sistema Ecuatorial de Corrientes. Los análisis de masas de agua realizados en la primera parte de esta tesis de manera independiente respaldan dicho hallazgo al delatar la presencia de AAIW y SAAW en la OMZ del ESP. Por otro lado, se ha descrito por primera vez una corriente que fluye hacia el este en capas intermedias entre 12-15ºS desde el Pacífico central hasta la región de la OMZ del ESP. El aporte de oxígeno de dicha corriente a la OMZ del ESP ha sido cuantificado aquí por primera vez. En lo referente al aporte de oxígeno, la advección es el término dominante en las capas superiores debido al gran aporte de las corrientes ecuaoriales zonales que fluyen hacia el este. Sin embargo por debajo de γn = 26.75 kg m-3, el término dominante es la difusión turbulenta epineutra de oxígeno. El balance medio anual de oxígeno para todo el volumen de la OMZ del ESP es el siguiente. La difusión turbulenta epineutra proporciona una ganancia neta de oxígeno de 417.4 ± 43.0 kmol s-1, la advección aporta 292.7 ± 25.2 kmol s-1 y la difusión turbulenta dianeutra la difusión turbulenta epineutra 85.8 ± 17.6 kmol s-1. Finalmente, el consumo biológico de oxígeno necesario para cerrar es 795.9 ± 195.0 kmol s-1.

En este documento de Tesis Doctoral, se presenta la recopilación, reconstrucción y análisis de los inventarios de movimientos en masa (MM) y los campos de lluvias para tres eventos históricos en los Pirineos, de los que se tenía poco conocimiento: Molló-Queralbs (octubre de 1940), Barruera-Vielha (agosto de 1963) y Berga-Cercs (junio de 2008). De éstos se recopiló información a partir de fuentes secundarias, fotografías aéreas de las respectivas épocas y se obtuvieron los inventarios de movimientos en masa mediante la digitalización de las cicatrices de las roturas con el uso de sistemas de información geográfica (ArcGIS®). En Molló-Queralbs se identificaron 620 MM en un área de 412 km2; en Barruera-Vielha un total de 207 MM en 504 km2 y en Berga-Cercs 224 cicatrices en 20 km2; por lo que los tres casos corresponden a ocurrencias regionales de múltiples eventos de MM (MORLE).El desarrollo de la investigación se centró en recopilar, reconstruir y analizar los datos relevantes de los tres casos de estudio, con el fin de emplear esta información en el análisis de relaciones entre factores que predispusieron, prepararon y desencadenaron numerosos MM en áreas de gran extensión. Se analizaron las relaciones magnitud-frecuencia de MM inventariados y su distribución espacial; se realizó el análisis de las lluvias generadoras de dichos movimientos a partir de los datos registrados por las estaciones meteorológicas existentes en las respectivas épocas y se calcularon los mapas digitales de precipitación (campos de lluvias); y, finalmente se calculó la relación entre las distribuciones espaciales de las lluvias y los MM.La implementación de métodos estadísticos, que incluyen el Estimador de Máxima Verosimilitud (EMV), permitió definir una metodología para inferir la distribución que mejor se ajusta a la de los datos de inventarios de MM. Siguiendo esta metodología, con las dificultades que implican la calidad de las fotografías aéreas, su pequeña escala que dificulta la detección y digitalización de las cicatrices, la revegetación de cicatrices con el tiempo y que por tanto no aparecen en el registro fotográfico conllevando a la cautela con respecto a la completitud del inventario obtenido. Para el caso de los tres MORLE analizados fue posible definir que una distribución tipo Wakeby explica bien las distribuciones de los datos analizados. Adicionalmente, el análisis de las relaciones entre variables intrínsecas del terreno, la distribución de los MM inventariados y el campo de lluvias, sirvió para concluir que tanto las formaciones superficiales como la pendiente del terreno son los condicionantes para la ocurrencia de roturas en las tres zonas de estudio; y que el uso actual del suelo es de especial importancia documentarlo para soportar mejor el análisis de los eventos. La importancia de este estudio radica en la documentación y reconstrucción muchos años después de la ocurrencia de fenómenos MORLE en los Pirineos, utilizando fotografías aéreas y registros de lluvias. Eventos que nunca antes habían sido documentados y que representan una contribución a la definición de umbrales desencadenantes de MM y a la comprensión de los factores condicionantes del terreno para el establecimiento de sistemas de alerta temprana y a la mitigación del riesgo en estas tres importantes zonas de Catalunya. Finalmente, se recomienda contar con mapas de formaciones superficiales y sus respectivas características (espesor, materiales constituyentes y caracterización geotécnica) y se establece como futura línea de investigación la integración de esta información primaria con inventarios completos de movimientos en masa, para la determinación de umbrales de lluvias detonantes en los Pirineos Catalanes. / In this Ph.D thesis the compilation, reconstruction, and analyses of inventories of MM and rain fields for three poorly-known historical events in the Pyrenees is presented: Molló-Queralbs (October 1940), Barruera-Vielha (August 1963) and Berga-Cercs (June 2008). Information on these events was compiled from secondary sources and aerial photographs and the MM inventories were prepared by digitizing the of rupture scars using ArcGIS®. In the Molló-Queralbs area a total of 620 MM were mapped within 412 km2; in Barruera-Vielha a total of 207 MM within 504 km2 and in Berga-Cercs 224 scars within 20 km2; which resulted in their characterization as MORLE events. The research work focused on compiling,reconstructing and analyzing relevant data on the three case studies, with the aim of using this information in the analysis of relationships among the factors that predisposed, prepared and triggered the numerous MM in these large areas. The frequency-magnitude functions and the spatial distribution of MM inventories were analyzed; the analyses of generating rains for MM were performed from data recorded by the existing meteorological stations during the three time periods; digital maps of precipitation (rain fields) were calculated; and finally the relationship between spatial distribution of rains and MM was calculated. Implementation of statistical methods, including the Maximum Likelihood Method, allowed defining a methodology to infer the best-fitting distribution to MM inventories. In following this methodology several difficulties were met: quality of aerial photographs and their small coverage (which makes difficult to detect and digitize rupture scars), the vegetation cover that develops with time (which masks MM in the photographic records), which in turn implies to cautiously take the completeness of MM inventories. In the three MORLE events analyzed it was possible to determine that a Wakeby-type distribution best explains the data. Additionally, the analyses of relationships among intrinsic terrain variables, and the inventories of MM and their rain fields, were used to conclude that both surface formations and terrain slope are conditionants for MM occurrence within the three study areas; and that the current land use bears special relevance when analyzing these events. The importance of this study lies on the a posteriori documentation and reconstruction of never-before-reported MORLE phenomena in the Pyrenees, using aerial photographs and precipitation records. The study represents a contribution to the quantification of triggering thresholds for MM and understanding conditioning terrain factors for the establishment of early warning systems and risk mitigation in these three important regions of Catalonia. Finally,recommendations are made for the construction of surface formations maps with information on thickness, constituting materials, and geotechnical characterization. A line of research about integrating this primary information with complete inventories of MM is established, to determining triggering rainfall thresholds in the Catalonian Pyrenees. / Els moviments en massa són processos geològics que modelen el paisatge, la seva ocurrència indica susceptibilitat a la inestabilitat del terreny i quan afecten els éssers humans, els seus béns i serveis, ocasionen pèrdues econòmiques que impacten el seu nivell de vida i el desenvolupament econòmic d'una regió. Les pluges són l'agent extern que comunament genera desestabilitzacions del terreny, sent les d'alta intensitat i curta durada les responsables de l'ocurrència d'esllavissades superficials i corrents d'arrossegalls. La caracterització tant del terreny com de les pluges, així com de les interaccions entre ells, permet definir les zones on és més factible l'ocurrència futura de moviments en massa. Nombrosos fenòmens d'aquest tipus gairebé sempre ocorren simultàniament en àrees extenses, on a més d'existir materials propensos a la desestabilització, la topografia és abrupta; la qual cosa representa una amenaça múltiple de difícil maneig per part de les autoritats locals, més quan l'extensió de l'afectació sobrepassa els límits administratius i governamentals. Aquests esdeveniments de múltiple ocurrència, encara descrits en diversos estudis de determinació de llindars de pluges detonants, recentment han estat denominats en la literatura especialitzada, MORLE per les sigles en anglès (Multiple-Ocurrence of Regional Landslides Events). Una adequada gestió de l'atenció d'aquests esdeveniments, requereix el coneixement dels que han ocorregut en el territori, la seva caracterització i anàlisi. No obstant això, hi ha ocasions en que per diferents raons no es poden documentar immediatament com seria l'indicat. En aquests casos, cal realitzar la reconstrucció del que ha passat, recopilant la major quantitat d'informació per al seu posterior ús en la zonificació de la susceptibilitat del terreny a moviments en massa i el seu posterior ús en l'avaluació de l'amenaça i gestió integral del risc. En aquest document de Tesi Doctoral, es presenta la recopilació, reconstrucció i anàlisi dels inventaris de moviments en massa (MM) i els camps de pluges per tres esdeveniments històrics als Pirineus, dels quals es tenia poc coneixement: Molló-Queralbs (octubre de 1940), Barruera-Vielha (agost de 1963) i Berga-Cercs (juny de 2008). D'aquests es va recopilar informació a partir de fonts secundàries, fotografies aèries de les respectives èpoques i es van obtenir els inventaris de moviments en massa mitjançant la digitalització de les cicatrius dels trencaments amb l'ús de sistemes d'informació geogràfica (ArcGIS ®). A Molló-Queralbs es van identificar 620 MM en una àrea de 412 km2; a Barruera-Vielha un total de 207 MM en 504 km2 i a Berga-Cercs 224 cicatrius en 20 km2; de manera que els tres casos corresponen a ocurrències regionals de múltiples esdeveniments de MM (MORLE). El desenvolupament de la investigació es va centrar en recopilar, reconstruir i analitzar les dades rellevants dels tres casos d'estudi, per tal d'emprar aquesta informació en l'anàlisi de relacions entre factors que van predisposar, van preparar i van desencadenar nombrosos MM en àrees de gran extensió. Es van analitzar les relacions magnitud-freqüència de MM inventariats i la seva distribució espacial; es va realitzar l'anàlisi de les pluges generadores d'aquests moviments a partir de les dades registrades per les estacions meteorològiques existents en les respectives èpoques i es van calcular els mapes digitals de precipitació (camps de pluges); i, finalment es va calcular la relació entre les distribucions espacials de les pluges i els MM La implementació de mètodes estadístics, que inclouen l'Estimador de Màxima Versemblança (EMV), va permetre definir una metodologia per a inferir la distribució que millor s'ajusta a la de les dades d'inventaris de MM. Seguint aquesta metodologia, amb les dificultats que impliquen la qualitat de les fotografies aèries, la seva petita escala que dificulta la detecció i digitalització de les cicatrius, la revegetació de cicatrius amb el temps i que per tant no apareixen en el registre fotogràfic comportant a la cautela pel que fa a la completesa de l'inventari obtingut. Per al cas dels tres MORLE analitzats va ser possible definir que una distribució tipus Wakeby explica bé les distribucions de les dades analitzades. Addicionalment, l'anàlisi de les relacions entre variables intrínseques del terreny, la distribució dels MM inventariats i el camp de pluges, va servir per concloure que tant les formacions superficials com el pendent del terreny són els condicionants per l'ocurrència de trencaments en les tres zones d'estudi; i que l'ús actual del sòl és d'especial importància documentar per suportar millor l'anàlisi dels esdeveniments. La importància d'aquest estudi rau en la documentació i reconstrucció molts anys després de l'ocurrència de fenòmens MORLE als Pirineus, utilitzant fotografies aèries i registres de pluges. Esdeveniments que mai abans havien estat documentats i que representen una contribució a la definició de llindars desencadenants de MM ia la comprensió dels factors condicionants del terreny per a l'establiment de sistemes d'alerta primerenca i la mitigació del risc en aquestes tres importants zones de Catalunya. Finalment, es recomana comptar amb mapes de formacions superficials i les seves respectives característiques (gruix, materials constituents i caracterització geotècnica) i s'estableix com a futura línia d'investigació la integració d'aquesta informació primària amb inventaris complets de moviments en massa, per a la determinació de llindars de pluges detonants als Pirineus Catalans.

Com foco na segurança de voo e operacional é realizado um diagnóstico dos eventos de nevoeiro e a construção de um modelo estatístico de regressão linear de vigilância e previsão, tipo tendência, para os aeródromos internacionais do Rio de Janeiro-Galeão-SBGL Maestro Antônio Carlos Jobim e de São Paulo-Guarulhos-SBGR Governador André Franco Montoro, de junho a setembro de 2003 a 2012. Nesses meses serão realizados a Copa do Mundo de Futebol-2014, cujo movimento anual previsto de passageiros e aeronaves poderá ser, respectivamente, de 27milhões/200mil a 45milhões/370mil; enquanto nas Olimpíadas e Paraolimpíadas-2016, respectivamente, de 31milhões/230mil a 55milhões/420mil. É provável que esse movimento ocasione uma carga adicional de trabalho aos operadores e provedores de serviços, a infraestrutura aeroportuária e de navegação aérea, para manter a segurança de voo e operacional dos aeródromos e a operação do sistema de aviação civil do Brasil. Num cenário de teto e visibilidade horizontal abaixo dos mínimos meteorológicos poderá haver restrição na operação desses aeródromos, com impactos no Centro de Gerenciamento de Navegação Aérea-CGNA, nas torres de controle-TWR e nos Centro de Operação Aeroportuária-COA. É relevante que os Centros Meteorológicos de Aeródromo Classe I do SBGL e SBGR, operados pela Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária-INFRAERO, disponham de um auxílio na vigilância e previsão. Foi realizada a análise Estatística das variáveis meteorológicas, temperatura do ar (T), pressão atmosférica (P), direção e velocidade do vento horizontal (Vh), extraídas de informações METAR-SPECI da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica-REDEMET, da base de dados histórica de dez anos dos eventos de nevoeiro que ocasionaram restrição operacional no SBGL e SBGR. Os dados das variáveis foram trabalhados mediante o uso de planilha EXCEL resultando: no SBGL (T) variou de 15C a 23C, (P) de 1014hPa a 1026hPa e predomina o nevoeiro do tipo radiação seguido por advecção, enquanto no SBGR (T) variou de 5C a 19C, (P) variou de 1011hPa a 1031hPa e predomina nevoeiro do tipo advecção. Os horários de formação, duração e predominância do nevoeiro é das 07:00 até 12:00UTC. A resposta do modelo de regressão linear (R2) foi: em junho-julho no SBGL o modelo é adequado para direção (85%) e velocidade do vento horizontal (98%), no SBGR o modelo é satisfatório para (T) (62%) e satisfatório para velocidade do vento horizontal (57%). Em agosto-setembro no SBGL o modelo é adequado para (P) (93%), satisfatório (T) (59%) e direção do vento horizontal (59%); enquanto no SBGR é satisfatório para (T) (61%), para se vigiar e prever, mediante tendência, a ocorrência do nevoeiro no SBGL e SBGR com 72h, 48h e 24h de antecedência.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T13:46:48Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_JOL 01_27_JOL.pdf: 1968098 bytes, checksum: f9055cc58ce0db26c756e9124d9d7bfc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T13:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO_JOL 01_27_JOL.pdf: 1968098 bytes, checksum: f9055cc58ce0db26c756e9124d9d7bfc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / This study proposes a methodology to calculate bankfull discharge along the rivers of the Amazon Basin by radar altimetry. We used ENVISAT and JASON - 2 satellites data to determine hydrological parameters such as width, amplitude, cross-sectional are a and water surface slope of the river. We have used a classification curve to validate this approach; the procedure determines the inflection point associated with the level that fills the channel to the top of its banks and at a point where the water begins to over flow onto a floodplain. Validations between bankfull discharge by altimetry data and gauges result in RMS ranging between 38 to 1633 m 3 /s. Comparisons with differents missions and algorithms showed that JASON-2 and Ice-1 algorithm, provides the more accurate bankfull discharge, e.g. 75 % of the validations. Results encourage the potential of this methodology at large rivers and/or poorly monitored regions. / Esta dissertação propõe o desenvolvimento de uma metodologia para o cálculo da descarga de margem plena ao longo dos rios da Bacia Amazônica empregando-se dados de altimetria espacial. Utilizou-se os dados das missões altimétricas ENVISAT e JASON-2 para a determinação de parâmetros hidrológicos, tais como largura, amplitude, área da seção e inclinação da superfície do rio. Esta metodologia foi validada através do método da curva de classificação, procedimento que determina o ponto de inflexão, estabelecendo a cota de extravasamento e a vazão de margem plena. Os resultados das validações denotam uma similaridade entre os dados cálculados e os dados in situ, com RMS variando de 38 a 1633 m 3 /s. Os produtos do estudo apontaram o melhor desempenhopara a missão JASON-2, tendo o Ice-1 como o melhor algoritmo de tratamento, indicando um índice satisfatório de 75% das validações. Os resultados estimulam a aplicação da metodologia em grandes rios e/ou em regiões pouco monitoradas.

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T15:16:18Z No. of bitstreams: 2 DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T15:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-10-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The purpose of this study is to evaluate the behavior of the concentration of tropospheric ozone (O 3 ) daily and seasonally by the influence of meteorological variables and burning outbreaks inthe region. In addition, it seeks to study the feasibility of using remote information for monitoring air quality. The data used in surface contemplated observations, obtained by the measures of air quality stations and altitude, based on satellite data AQUA. Surface data was the period of October / 2013 to July / 2014 and August / 2014 to October / 2014 to the experimental sites located in the city of Manaus and Manacapuru (Amazonas State), consecutively. Data from satellite inferences AQUA match climatology of estimates of ozone concentration 2003 to 2014. And in particular, the case studies contemplated day 09 to 11.11.2013 and 07.20.2015 (for Manaus) and the ranges of 30-31 / 11/2014 and 29 to 11/30/2014 for the city of Manacapuru.Statistical tools were used as means of analysis and deviations to assess the empirical data distribution and additionally we used the thresholds of the laws of the largest national and international importance of air quality as control parameters. The results showed significant differences in the concentrations found in the experimental sites of this study. Various events show that the concentration of ozone, during the dry season in the region, beyond the existing air quality thresholds, sometimes extending into the early hours of the night. In this sense becomes worrisome the fact that in the dry season there is the intensification and frequency of events that lead to ozone accumulation in surface, which are modulated by the rainfall regime, solar radiation, predominantly wind and external factors such as local fires to favor the production of ozone precursors. Furthermore, remote estimates also showed a significant difference between dry season and rain in the region, and even being underestimated in relation to the measures in surface, they present themselves as an important tool in monitoring the ozone concentration in surface and altitude over areas of difficult access. / O propósito deste estudo foi avaliar o comportamento da concentração de ozônio troposférico (O 3 ) diariamente e sazonalmente mediante a influência de variáveis meteorológicas e focos de queima na região metropolitana de Manaus. Além disso, buscou-se estudar a viabilidade de se utilizar informações remotas para o monitoramento de qualidade do ar. Os dados utilizados contemplaram observações em superfície, obtidas através das medidas das estações de qualidade do ar, e em altitude, baseados nos dados do satélite AQUA. Em superfície o período de dados foi de outubro/2013 a julho/2014, e agosto/2014 a outubro/2014 para os sítios experimentais localizados na cidade de Manaus e Manacapuru (Estado do Amazonas), consecutivamente. Os dados provenientes das inferências do satélite AQUA correspondem à climatologia das estimativas da concentração de ozônio de 2003 a 2014. E em especial, os estudos de caso contemplaram os dias 09 a 11/11/2013 e 20/07/2015 (para Manaus) e os intervalos de 30-31/11/2014 e 29 à 30/11/2014 para o município de Manacapuru. Foram utilizadas ferramentas estatísticas, como análise de médias e desvios para avaliar a distribuição empírica dos dados e adicionalmente foram utilizados os limiares das legislações de maior importância nacional e internacional de qualidade do ar como parâmetros de controle. A análise dos resultados mostrou uma diferença significativa das concentrações encontradas nos sítios experimentais deste estudo. Diversos eventos mostraram que a concentração de ozônio, durante o período seco na região, ultrapassaram os limiares de qualidade do ar vigentes, algumas vezes estendendo-se até as primeiras horas da noite. Neste sentido torna-se preocupante o fato de que na estação seca exista a intensificação e frequência dos eventos que levam ao acúmulo de ozônio em superfície, sendo estes modulados pelo regime de precipitação, radiação solar incidente, predominância dos ventos e fatores externos como queimadas locais que favorecem a produção de precursores de ozônio. Ademais, as estimativas remotas também mostraram uma diferença expressiva entre as estações de seca e chuva na região, e mesmo sendo subestimadas em relação às medidas em superfície, as mesmas apresentam-se como uma importante ferramenta no monitoramento da concentração de ozônio em superfície e em altitude sobre regiões de difícil acesso.