Orientador: João Afonso Zavattini / Banca: Anderson Luís Hebling Christofoletti / Banca: Hélio Silveira / Banca: Sandra Elisa Contri Pitton / Banca: Marcos Norberto Boin / Resumo: Esta pesquisa voltou-se para a compreensão regional da distribuição temporal e espacial das chuvas da bacia hidrográfica do rio Paraná, porção brasileira, localizada integralmente entre as coordenadas geográficas de 15º25'47'' e 26º50'55'' Sul, bem como 43º34'55'' e 55º55'53'' Oeste, com área total de 879.860 Km², ocupando 10% do território nacional e abrangendo parcelas territoriais de seis estados brasileiros, além de uma parcela do Distrito Federal. Os dados brutos de precipitação foram organizados e analisados com planilhas específicas que ajudaram a demonstrar e selecionar as estações pluviométricas com dados de melhor qualidade, de uma forma simples e direta, e eliminar aqueles que continham muitas falhas. Após este procedimento, foram aplicadas algumas técnicas na busca da obtenção dos anos-padrão, as quais se mostraram eficientes na classificação dos mesmos. Tais técnicas já vinham sendo testadas e utilizadas anteriormente e foram agora aprimoradas. Foram confeccionados ainda os cartogramas que representam os totais anuais de chuvas de cada uma das 95 quadrículas de 1° de latitude por 1° de longitude da bacia, ambas representativas das 95 estações pluviométricas utilizadas no estudo. Estes cartogramas auxiliaram muito na classificação, hierarquização, e seleção dos três anos-padrão (chuvoso, habitual e seco) mais representativos da distribuição das chuvas na bacia, no período de 1976 a 2009, um intervalo de 34 anos e sem nenhuma falha nos dados. Foram produzidas para os três anos-padrão, os mapas com os totais mensais de chuvas que permitiram compreender o comportamento intra-anual da precipitação pluviométrica. Foram escolhidas doze estações com dados meteorológicos consistentes para posterior aplicação da técnica da Análise Rítmica visando identificar a gênese das chuvas da área de estudo utilizando-se os mesmos três anos-padrão. Selecionaram-se... / Abstract: This research turned to a regional understanding of the temporal and spatial distribution of rainfall in the basin of the Paraná River, Brazilian portion, located between the geographical coordinates of 15°25'47'' and 26º50'55'' South and 43º34 '55'' and 55º55'53'' West, with total area of 879,860 square kilometers, occupying 10% of the national territory and territorial plots of six Brazilian states, plus a portion of the Federal District. The gross rainfall data were organized and analyzed with specific worksheets that helped demonstrate and select the rainfall stations with better quality data in a simple and direct way, and eliminate those that contained many flaws. After this procedure, some techniques in the pursuit of obtaining the standards-years, which proved effective in the classification of these were applied. Such techniques were already being tested and used previously and were now improved. Foram produzidos cartogramas representando a precipitação total anual de cada um dos 95 quadrados de 1° de latitude por 1° de longitude da bacia, representando as 95 estações pluviométricas. Were produced cartograms representing the total annual rainfall of each of the 95 squares of 1° latitude by 1° longitude of the basin, representing the 95 rainfall stations used in the study. These cartograms helped a lot in classification, hierarchization, and selection of the three standard years (rainy, normal and dry) most representative of the distribution of rainfall in the basin during the period from 1976 to 2009, an interval of 34 years and without any flaw in the data. Were produced for the three standard years, the maps with the monthly totals of rainfall that allowed us to understand the behavior of the intra-annual pluviometric precipitation. Were selected twelve stations with consistent meteorological data for application of the technique of Rhythmic Analysis to identify the genesis of rainfall in the study area for the... / Doutor

Orientador: José Eduardo Pitelli Turco / Banca: João Antônio Galbiatti / Banca: Antônio Carlos Barreto / Resumo: A estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) é utilizada tanto para o planejamento quanto para o manejo da irrigação. Dados meteorológicos de qualidade duvidosa, obtidos em estações meteorológicas automáticas para estimativa da ETo, podem conduzir ao manejo inadequado da irrigação. Com este trabalho a finalidade foi avaliar a integridade dos dados de duas estações meteorológicas automáticas, para a estimativa da ETo. Os dados meteorológicos avaliados foram das seguintes variáveis: radiação solar global, temperatura do ar, umidade do ar, velocidade do vento e precipitação pluviométrica. As estações estão instaladas na FCAV/UNESP, Campus de Jaboticabal, SP. Foram aplicadas técnicas que verificam a integridade dos dados meteorológicos para estimativa da ETo, e conforme os critérios desta, os dados de umidade relativa e velocidade do vento das duas estações não foram aceitáveis. A análise dos resultados leva a concluir que, nas estações estudadas, é recomendável a duplicação dos sensores de temperatura do ar e umidade relativa do ar, velocidade do vento e precipitação / Abstract: The estimation of reference evapotranspiration (ETo) is used both for planning and for irrigation management. Meteorological data of dubious quality, obtained from automatic weather stations to estimate ETo, can lead to improper irrigation management. The purpose of this study was to evaluate the integrity of data from two automatic weather stations to estimate ETo. The meteorological data were evaluated for the following variables: solar radiation, air temperature, air humidity, wind speed and rainfall. The stations are installed in FCAV / UNESP, Jaboticabal, SP. Techniques that verify the integrity of weather data for estimating ETo, and according to this criteria, the data relative humidity and wind speed of the two stations were applied were not acceptable. The analysis leads to the conclusion that, in the studied stations, we recommend doubling the sensors for air temperature and relative humidity, wind speed and precipitation / Mestre

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-21T22:32:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Ricardo_Luiz_Medina.pdf: 1787158 bytes, checksum: 2249b208a0421da59a9bc72f9bdbcc4b (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-21T22:44:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Ricardo_Luiz_Medina.pdf: 1787158 bytes, checksum: 2249b208a0421da59a9bc72f9bdbcc4b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T22:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Ricardo_Luiz_Medina.pdf: 1787158 bytes, checksum: 2249b208a0421da59a9bc72f9bdbcc4b (MD5) Previous issue date: 2006-03-20 / Sem bolsa / Com o objetivo de realizar a medição do campo elétrico atmosférico vertical próximo à superfície da Terra na cidade de Pelotas, em condições de tempo bom (céu livre de nuvens), construiu-se um equipamento que utiliza como sensor uma antena do tipo dipolo rotativo, feita de aço inoxidável, de 30 cm de comprimento. Esta antena é acionada por um motor trifásico de 4 pólos (rotação de aproximadamente 1800 rpm). Após o sinal ser amplificado, utiliza-se um retificador síncrono e filtro passa baixa para separar o sinal gerado pelo campo elétrico atmosférico vertical do sinal gerado pelo campo elétrico atmosférico horizontal. O sinal resultante será digitalizado e aplicado à porta de entrada de um computador para realizar a aquisição dos dados gerados pelo equipamento. Estes dados possibilitarão, no futuro, estabelecer relações entre o valor do campo elétrico vertical atmosférico e os parâmetros meteorológicos, como por exemplo a temperatura global. O equipamento será instalado em estrutura de madeira de 3 m de altura. Os principais protótipos testados do instrumento que se propôs construir foram descritos e avaliados. Neste trabalho apresenta-se um estudo sobre a origem e a variação do campo elétrico atmosférico vertical em função da altitude e da hora do dia, do circuito elétrico global e dos mecanismos de eletrização das nuvens de tempestades. Incluiu-se, também, uma revisão dos tipos de instrumentos utilizados para a medição do campo elétrico atmosférico, desde o início do século XX. / An equipment was constructed for utilizing with the aim at performing the measurement of vertical atmospheric electric field next to the earth surface in Pelotas town, in fair-weather conditions (sky free of clouds) and it uses as a sensor a field mill of the rotating dipole type in stainless steel with 30 centimeter length. This aerial is set in motion by a three-phase motor with 4 poles (approximately 1800 rpm rotation). After the signal is amplified, a synchronous rectifier and a low-pass filter are utilized for separating the signal generated by the vertical atmospheric electric field from the one by the horizontal atmospheric electric field. The resulting signal will be digitized and applied to the inlet access of a computer for performing the data acquiring generated by the equipment. These data will enable to establish the relationship between the vertical atmospheric electric field value and the meteorological parameters in the future, for example, the global temperature. The equipment will be installed in wooden support of 3 meter height. The principal instrument prototypes tested which were proposed to construct, were described and evaluated. A study about the origin and the variation of the vertical atmospheric electric field according to the altitude and daytime, the global electric circuit and the mechanisms of thunderclouds electrization was made. It was also included a review of the instrument types utilized for the maeasurement of the atmospheric electric field since the 20th century starting.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-21T21:31:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Fabio_Lopes.pdf: 888714 bytes, checksum: ba22c974843b2ef6c1eec15db3e0b190 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-21T22:45:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Fabio_Lopes.pdf: 888714 bytes, checksum: ba22c974843b2ef6c1eec15db3e0b190 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T22:45:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Fabio_Lopes.pdf: 888714 bytes, checksum: ba22c974843b2ef6c1eec15db3e0b190 (MD5) Previous issue date: 2006-03-29 / Sem bolsa / No Rio Grande do Sul, as estações do ano são bem definidas sendo sentidos, em suas características peculiares, o inverno, a primavera, o verão e o outono. O regime pluviométrico é bastante regular e as chuvas são bem distribuídas durante todo o ano no Estado. O Índice Multivariado do El Niño Oscilação Sul (MEI) carece de um estudo de sua relação com a precipitação. Ele é um índice numérico que integra a ação de diferentes fatores que caracterizam o fenômeno e que oscila entre valores positivos para a fase quente, o El Niño, e valores negativos para a fase fria, a La Niña. Considera na sua composição, as seguintes variáveis: pressão ao nível do mar, as componentes zonal e meridional do vento em superfície, a Temperatura da Superfície do Mar (TSM), a temperatura do ar em superfície e um indicador de nebulosidade. Este trabalho teve como objetivo, estudar as relações entre o MEI e a TSM das regiões dos Niños com as precipitações pluviais no Estado do Rio Grande do Sul. Para isso, foram utilizados dados de totais mensais de precipitação pluvial de 40 estações meteorológicas do Rio Grande do Sul, dados bimestrais do MEI e de TSM das regiões dos Niños para o período de 1950 a 2002. Os coeficientes de correlação entre precipitação pluvial do Rio Grande do Sul com o MEI e as regiões dos Niños apresentaram valores baixos devido ao fato de se utilizar apenas os meses do início e final do evento. O MEI, apesar de ser um índice mais complexo do ponto de vista metodológico, não melhora os coeficientes de correlação com a precipitação pluvial do Estado do Rio Grande do Sul, e sempre apresenta valores menores ou iguais aos obtidos ao utilizar a TSM das regiões dos Niños nos bimestres de out/nov e nov/dez. As regiões dos Niños 3 e 4 são as mais influentes nas anomalias positivas de precipitação pluvial do Rio Grande do Sul para o bimestre out/nov. A região do Niño 4, por sua vez, é a mais influente para o caso das anomalias negativas da precipitação pluvial para o mesmo bimestre. Em relação ao bimestre nov/dez somente o Niño 3 tem maior influência nas anomalias positivas da precipitação pluvial no Rio Grande do Sul. / On Rio Grande do Sul the seasons of the year are well defined being felt, in its peculiar characteristics, the winter, the spring, the summer and the autumn. The pluviometric regime is quite regular and the precipitations are well distributed during all the year on the State. The Multivariate Enso Index (MEI) lacks of a study about its relations with the precipitation. It is a numeric index that integrates the action of different factors that characterize the phenomenon and that oscilate between positive values for the hot phase, the El Niño, and negative values for the cold phase, the La Niña. It considers, in its composition, the following variables: sea level pressure, zonal and meridional wind components at the surface, the Sea Surface Temperature (SST), the air temperature at the surface and a cloudiness indicator. This work had the objective to study the relations between the MEI and the SST of the Niño regions with the pluvial precipitations on Rio Grande do Sul State. For this, it were utilized total monthly data of pluvial precipitation from 40 meteorological stations of Rio Grande do Sul, bimonthly data of MEI and SST of the Niño regions for the period 1950 to 2002. The correlation coefficients between pluvial precipitation of Rio Grande do Sul with MEI and the Niños regions showed low values due to the fact of using only the months of the beginning and end of the event. The MEI, although being an index more complex in relation to the metodologic point of view, it does not improve the correlation coefficients with the pluvial precipitation of the State of Rio Grande do Sul and always presents lesser or equal values to that obtained when using the TSM of Niños regions in the bimonths of oct/nov and nov/dec.The Niños 3 and 4 regions are the most influents in the pluvial precipitation positive anomalies of Rio Grande do Sul for the bimonth oct/nov. On the other hand, the Niño 4 region is the most influent in the case of pluvial precipitation negative anomalies for the same bimonth. In relation to the bimonth nov/dec only the Niño 3 has more influence in the pluvial precipitation positive anomalies in Rio Grande do Sul.

Medicanes are a rare and physically unique type of Mediterranean cyclone. They show similarities with tropical cyclones with regard to their development (based on the thermodynamical disequilibrium between the warm sea and the overlying troposphere) and the kinematic and thermodynamical properties (medicanes are intense vortices with a warm core and even a cloud-free-eye). Although medicanes are smaller and the characteristic wind speeds are lower, the severity of the winds can cause substantial damage on islands and coastal areas. The special characteristics of medicanes make their detection di cult: only with high resolution meteorological analyses and dense maritime observations that task would be possible. For this reason, an alternative method using satellite images and restricted criteria about the disturbance symmetry, size and lifespan, has been applied leading to the detection of 12 medicanes from 1982 to 2003. To improve the medicane forecast capability or even to assess the potential risk of these storms in future climates, it is necessary to characterize the special conditions of the synoptic-scale meteorological environments that are needed for their development and maintenance. By comparing these environments against the bulk of intense Mediterranean cyclonic situations, high values of mid-tropospheric relative humidity, signi cant diabatic contribution to the surface level equivalent potential temperature tendency, and low values of tropospheric wind shear, are revealed as important parameters involved in medicane genesis, as in tropical cyclones. An empirical genesis index previously derived for the tropical regions is also tested in this thesis, and it is revealed as a possible discriminative parameter of the precursor environments. Despite their small size, mesoscale runs of medicane situations at moderate horizontal resolutions (7.5 km) made with MM5 are able to simulate the formation of a subsynoptic cyclone and the general trajectory of the disturbance, and for most of the cases a warm-core axi-symmetrical structure becomes evident in the simulations. In addition, a sensitivity analysis examining the role of the sea surface heat uxes is conducted: latent and sensible heat uxes from the Mediterranean are switched o during the simulations to explore the e ects of these factors on the medicane trajectories and deepening rate. Results show di erent roles of the surface heat uxes on medicane properties (intensi cation and track) depending on their magnitude and spatial distribution over the Mediterranean Sea. In this way, three distinct evolution patterns have been identi ed using the database of twelve events. In the context of the growing concern about how climate change will a ect the number and intensity of hurricanes, two di erent analysis for medicanes have been conducted in this thesis: an oriented dynamical downscaling and a direct detection of storms in a high-resolution global climate model. On one hand, the oriented dynamical downscaling consists in projecting the previous empirical genesis index into four di erent global climate models, with spatial resolutions about 200 km, and analyze (simulate) just the areas with elevated medicane risk values. On the other hand, an independent study using a direct detection and tracking of warm-core cyclones is applied to a high resolution global climate model (spatial resolution about 25 km). Both methods predict a decreasing trend in medicane occurrence, and indicate the south-east of Italy and the Gulf of Lion as the areas with higher probability of medicane development in future scenarios. With regard to future changes in medicane intensity, there seems to be signs of an enhanced risk of violent storms. / Els medicanes són un tipus de cicló poc freqüent, i amb certes particularitats, que es dóna al Mediterrani. Els medicanes tenen similituds amb els ciclons tropicals referents al seu desenvolupament (basat en el desequilibri termodinàmic entre mar-atmosfera) i les propietats cinemàtiques i termodinàmiques (els medicanes són vòrtexs intensos amb nucli càlid i, algunes vegades, ns i tot poden tenir un ull lliure de núvols). Malgrat els medicanes són més petits i els seus vents associats són més febles que als ciclons tropicals, la força dels seus vents poden causar importants danys a illes i zones costeres. Les característiques especials dels medicanes fan que la seva detecció sia difícil: sols disposant de dades d'anàlisi meteorològiques a molta alta resolució i una xarxa densa d'observacions marítimes, aquesta tasca es podria dur a terme. Per aquest motiu, en aquesta tesi s'ha utilitzat un mètode alternatiu utilitzant imatges de satèl ·lit i aplicant criteris restrictius basats en la simetria de la pertorbació, la mida i la durada. D'aquesta manera s'han detectat 12 medicanes durant el període comprès des de 1982 a 2003. Una bona caracterització dels ambients meteorològics precursors dels medicanes ens pot ajudar a entendre els mecanismes de gènesi i millorar les prediccions. En aquesta tesi es comparen els valors de diverses variables meteorològiques d'interès en els medicanes amb els ambients d'altres ciclons intensos sobre la Mediterrània. En aquest sentit, valors elevats de la humitat relativa a nivells mitjos, la contribució diabàtica a la tendència local de temperatura potencial equivalent super cial, i valors baixos de la cisalla de vent entre nivells baixos i alts, pareixen paràmetres importants relacionats amb la gènesi dels medicanes, com també ho són dels ciclons tropicals. Un índex empíric de gènesi, provinent d'estudis sobre les regions tropicals, també ha estat avaluat en aquesta tesi i es presenta com un possible paràmetre discriminant dels ambients precursors. Malgrat la mida petita dels medicanes, s'ha comprovat que simulacions amb l'MM5 amb resolucions espacials de 7.5 km poden representar la formació de ciclons subsinòptics i les seves trajectòries, i per a la majoria dels casos també l'estructura simètrica amb nucli càlid. A més, s'ha realitzat una anàlisi de sensitivitat examinant el paper dels uxos de calor en la superfície de la mar: s'han desactivat l'intercanvi de calor latent i sensible sobre la Mediterrània durant les simulacions per estudiar els efectes d'aquests factors sobre les trajectòries i la intensi cació dels medicanes. Els resultats mostren tres patrons de comportament diferents sobre aquestes propietats dels medicanes identi cats prèviament, depenent de la magnitud i la distribució espacial dels uxos. En relació a la creixent preocupació sobre com afectarà el canvi climàtic a la freqüència i intensitat dels huracans, s'han realitzat dues anàlisis independents referent als medicanes: regionalitzacions dinàmiques de manera dirigida, i detecció directa sobre un model climàtic global a alta resolució. Per una part, les regionalitzacions dinàmiques consisteixen en determinar les zones d'alt risc mitjançant l'índex empíric descrit anteriorment i simular sols aquests ambients amb un model de mesoscala (aquest es força amb quatre models climàtics globals de resolucions espacials de l'ordre de 200 km). Per altra part, la detecció directa es realitza sobre un model climàtic global a una resolució aproximada de 25 km. En ambdós casos, els resultats mostren una reducció en la freqüència dels medicanes i assenyalen el sud-est d'Itàlia i el golf de Lleó com les zones amb major probabilitat de desenvolupament de medicanes en escenaris de clima futur. Referent als canvis d'intensitat en el futur, pareix que hi ha indicis d'augment del risc de tempestes violentes.

Els patrons d'eixams de dics aporten evidències sobre les condicions de paleoesforços, cinemàtica cortical i règims tectònics. L'objectiu principal d'aquesta Tesi és discernir i caracteritzar en tres dimensions els patrons estructurals d‘eixams de dics magmàtics. Amb aquest objectiu s'ha dut a terme l'estudi de casos de quatre diferents escenaris geològics i dues sèries d'experiments de modelització analògica. La comparació entre els resultats obtinguts a partir dels diferents estudis de camp i de modelització ha permès avançar en el coneixement dels factors mecànics i tectònics associats a l'emplaçament i deformació de dics. Es pot fer una distinció entre patrons simples i més complexos mitjançant la comparació entre contextos geològics i tectònics diferents i mitjançant l'ajut de la modelització analògica. Els casos més simples s'han observat en contextos extensionals en l'escorça mitja-superior. Els eixams es caracteritzen per intrusions paral·leles que es propaguen al llarg de fractures perpendiculars a σ3. No obstant això, les heterogeneïtats presents en les roques encaixants, com ara diàclasis, produeixen modificacions en els patrons d'intrusió, ja que el magma utilitza determinades fractures preexistents per a la intrusió. Aquesta situació caracteritza en diferent grau els eixams d'Aiguablava (Serralada Costanera Catalana) i del SE de Sardenya. Com a conseqüència, en cada situació es dóna un patró de segmentació de dics diferent. Els models analògics reprodueixen aquest tipus de relacions i permeten comprovar aquestes diferències. Els altres dos contextos regionals estudiats (Independence Dyke Swarm a Sierra Nevada, Califòrnia, i diversos eixams de dics màfics de l'Anti-Atlas del Marroc) revelen patrons estructurals més complexos. La seva intrusió en l'escorça mitjana i, sobretot, subsegüent deformació, van tenir lloc durant esdeveniments orogènics sota condicions de major pressió litostàtica i esforços diferencials menors. Tot i que de la mateixa manera que en els casos precedents el mecanisme d'intrusió fonamental va ser la hidrofractura, les condicions tectòniques orogèniques i les propietats mecàniques del sistema dic-roca encaixant (comportament fràgil-dúctil) mostren una influència important en el desenvolupament d'estructures. És relativament comú en aquestes situacions l'aparició de sistemes conjugats de dics híbrids, així com de patrons en echelon. A més, a causa dels contrastos de competència entre dics i roques encaixants, la deformació tendeix a localitzar-se durant i després de l'emplaçament, generant foliacions i zones de cisalla. Aquest fenomen ha estat reproduït en una sèrie d'experiments analògics de deformació fràgil-dúctil al voltant de dics parcialment fosos. / Los patrones de enjambres de diques aportan evidencias sobre las condiciones de paleoesfuerzos, cinemática cortical y regímenes tectónicos. El objetivo principal de esta Tesis es discernir y caracterizar en tres dimensiones los patrones estructurales de enjambres de diques magmáticos. Para ese propósito, se ha llevado a cabo el estudio de casos de cuatro diferentes escenarios geológicos y dos series de experimentos de modelización analógica. La comparación entre los resultados obtenidos a partir de los diferentes estudios de campo y de modelización ha permitido avanzar en el conocimiento de los factores mecánicos y tectónicos asociados al emplazamiento y deformación de diques. Se puede realizar una distinción entre patrones simples y más complejos mediante la comparación entre contextos geológicos y tectónicos distintos y mediante la ayuda de la modelización analógica. Los casos más simples se han observado en contextos extensionales en la corteza media-superior. Los enjambres se caracterizan por intrusiones paralelas que se propagan a lo largo de fracturas perpendiculares a 3. Sin embargo, las heterogeneidades presentes en las rocas encajantes, tales como diaclasas, producen modificaciones en los patrones de intrusión, puesto que el magma utiliza ciertas fracturas pre-existentes para la intrusión. Esta situación caracteriza en diferente grado los enjambres de Aiguablava (Cordillera Costera Catalana) y del SE de Cerdeña. Como consecuencia, en cada situación se da un patrón de segmentación de diques distinto. Los modelos analógicos recrean este tipo de relaciones y permiten comprobar dichas diferencias. Los otros dos contextos regionales estudiados (Independence Dyke Swarm en Sierra Nevada, California, y varios enjambres de diques máficos del Anti-Atlas de Marruecos) revelan patrones estructurales más complejos. Su intrusión en la corteza media y, sobretodo, subsiguiente deformación, tuvieron lugar durante eventos orogénicos bajo condiciones de mayor presión litostática y esfuerzos diferenciales menores. Aunque del mismo modo que en los casos precedentes el mecanismo de intrusión fundamental fue la hidrofractura, las condiciones tectónicas orogénicas y las propiedades mecánicas del sistema dique-roca encajante (comportamiento frágil-dúctil) muestran una influencia importante en el desarrollo de estructuras. Es relativamente común en estas situaciones la aparición de sistemas conjugados de diques híbridos, así como de patrones en echelon. Además, debido a contrastes de competencia entre diques y rocas encajantes, la deformación tiende a localizarse durante y después del emplazamiento, generando foliaciones y zonas de cizalla. Dicho fenómeno ha sido reproducido en una serie de experimentos analógicos de deformación frágil-dúctil alrededor de diques parcialmente fundidos. / Patterns of dyke swarms provide evidences about paleostress, crustal kinematics and geotectonic regimes. The main aim of this Thesis is to discern and characterize the three-dimensional structural patterns of magmatic dyke swarms. For this purpose, case studies on four different field reference areas and two series of analogue modelling experiments have been carried out. Comparison of the results obtained from different field-based and modelling studies has allowed gaining insight into the mechanical and tectonic factors associated with the emplacement and deformation of dykes. A distinction from simple to more complex patterns could be made by comparing different tectonic cases and also with the help of analogue modelling. The simplest cases have been observed in mid- to upper-crustal extensional settings. Swarms are characterized by sub-parallel intrusions which propagate along fractures normal to 3. However, heterogeneities in the granitoid host rocks, as joints, produce modifications in the intrusion patterns, since magma may use these pre-existing anisotropies to intrude. To different extents, this situation characterizes the Aiguablava (Catalan Coastal Ranges) and SE Sardinia cases. In consequence, particular dyke segmentation patterns are characteristic of each region. Analogue models recreate this type of relations and test the differences in segmentation associated with diverse previously fractured basements. More complex structural patterns have been recognized in the other studied dyke swarms (Independence Dyke Swarm in Sierra Nevada, California and various swarms of mafic dykes in the Anti-Atlas of Morocco). Their intrusion into the mid-crust and subsequent deformation took place under higher confining pressures and lower differential stresses during orogenic events. Although the main intrusion mechanism was also hydrofracturing as in the other study cases, the particular orogenic tectonic conditions and mechanical properties of the dyke-host rock system (brittle-ductile behavior) had a large influence on the developed structures. Arrays of conjugate sets of hybrid dykes and en echelon dykes are more common in these cases. Moreover, as an effect of competence contrasts between dykes and host rocks, deformation localization structures (foliations, shear zones) developed during or after the emplacement. This situation has been reproduced in series of analogue experiments of ductile deformation around partially molten dykes in isotropic rocks.

L’anàlisi de la sedimentologia, geometria i trajectòria de diverses clinoformes deltaiques successives en estudis d'aflorament o en bases de dades de sísmica de reflexió han estat àmpliament utilitzats com una eina per a (1) inferir canvis en el nivell del mar i per a (2) interpretar els factors de control a curt i llarg termini sobre la evolució dels marges de conca, així com en la durada i tipus de transport de sediment groller des dels continents fins als oceans. Els models deposicionals, majoritàriament enfocats en la influència de l’eustatisme (acomodació) i l‘aport de sediment, principalment a partir de dades sísmiques de gran escala, mostren un menor interès/focus en l’anàlisi de fàcies i els procesos deposicionals que s’en infereixen, els quals operen en diferents posicions al llarg dels clinotemes individuals, i en l’estudi de com aquests procesos canvien amb la trajectòria i el temps. Les seqüències deposicionals de Castissent, de l’Eocè inferior (alogrup de Castissent, Pirineus sud-centrals, Espanya) consisteixen principalment, a la conca d’Ainsa, en dipòsits de barra de desembocadura i lòbuls sorrencs de front deltaic en transició a turbidites de talús, formats en un sistema de river-delta dominat per avingudes. La deposició d’aquests cossos sedimentaris va estar fortament controlada per la interacció entre fluxos hiperpícnics d’origen continental, la influència dels processos litorals sobre aquests fluxos, i l’activitat tectònica, tant local com regional, la cinemàtica sinsedimentària de la qual encara no ha estat explicada en suficient detall. La cartografia i correlació de cicles sedimentaris d’alta freqüència evidencia que aquests poden ser considerats clinotemes deltaics limitats per les seves relatives superfícies límit o clinoformes (discordances sigmoïdals), la formació de les quals estaria estrictament controlada per l’activitat tectònica. Per altra banda, els perfils sísmics d’alta resolució vinculats a dades de pou i sondejos proporcionen els mitjans necessaris per a lligar l’arquitectura deposicional (trajectòria de clinoformes) amb els processos i patrons de dispersió de sediment. L’Expedició 313 de l’IODP (Integrated Ocean Drilling Program) va perforar un grup de clinotemes del Miocè a l’offshore de Nova Jersey per tal de capturar un registre complet de varacions del nivell del mar a través de la integració d’estratigrafia sísmica, dades de pou i sondejos, i cronostratigrafia. En la base de dades de l’Expedició 313, aquesta valoració es pot efectuar a través de diferents clinotemes successius, amb els respectius anàlisis de facies i interpretacions de processos i ambients deposicionals al llarg d’un mateix clinotema (Poyatos-Moré and Hodgson, 2012; Hodgson et al., in prep.). No obstant, estudis d’aflorament com el de les seqüències de Castissent o de subsòl com el de Nova Jersey tracten sovint l’acomodació i l’aport sedimentari com un problema bidimensional, mitjancant l’anàlisi d’un perfil de marge de conca paral·lel a la direcció principal de l’aport. Els resultats d’aquests estudis han estat comparats amb la part inferior de la Formació Waterford (Conca de Karoo, Sud-àfrica), un cas d’estudi d’aflorament tridimensional d’un sistema de talús-plataforma exhumat, que permet la identificació de la posició del rollover de la clinoforma i de les associacions de fàcies al llarg de tres perfils deposicionals paral·lels a l’aport (Jones, 2013; Jones et al., 2013a and b). Aquests perfils de marge de conca de la Fm Waterford mostren tots ells trajectòries similars, tot i que amb una significativa variabilitat lateral pel que fa a la presencia de sorra al talús. D’aquesta manera, aquest estudi demostra que la variabilitat lateral en la fisiografia dels marges de conca afecta significativament a la dispersió de sediment entre ambients de plataforma, talús i fons de conca, i ha de ser per tant considerada, juntament amb el règim de processos, com a factor de control clau quan s’intenten elaborar prediccions de bypass de sediment en successions de marge de plataforma. / The analysis of sedimentology, geometry and trajectory of successive deltaic clinoforms in outcrop-based studies or in high-resolution reflection seismic datasets has been widely employed as a tool to (1) infer relative sea-level changes and (2) to interpret short and long-term factors controlling basin margin evolution and timing of coarse-grained sediment delivery from continents to oceans. Sea-level (accommodation) and sediment supply-driven models have been developed mainly on large-scale seismic data, with less focus on sedimentary facies analysis and inferred depositional processes in operation at different positions along individual clinothems, and how these process change with trajectory and time. The Lower Eocene Castissent depositional sequences (Castissent Group, South-Central Pyrenees, Spain) mainly consist, in the Ainsa basin, in mouth-bar deposits and delta front sandstone lobes in transition to slope turbidites, deposited in a flood-dominated river-delta system. Deposition of these bodies was strongly controlled by the interaction between continental-derived hyperpycnal flows, the influence of shoreline processes over these flows and the local and regional tectonic activity, whose syn-sedimentary thrust-and-fold kinematics has not been explained in enough detail yet. Field mapping and correlation of high-frequency cycles show that they can be considered deltaic clinothems bounded by clinoform surfaces (their sigmoid bounding unconformities) whose formation is strictly controlled by tectonics. Moreover, high resolution seismic profiles tied to cored and dated boreholes data provide a means to link the depositional architecture (clinoform trajectory) to sediment dispersal processes and patterns. IODP Expedition 313 cored a set of Miocene clinothems offshore New Jersey to capture a complete record of sea-level change through integration of seismic stratigraphy, core and well logs, and chonostratigraphy. In the Expedition 313 dataset, this analysis can be performed over successive clinothems, with the assessment of sedimentary facies and process-based interpretations of environments of deposition down a single clinothem (Poyatos-Moré and Hodgson, 2012; Hodgson et al., in prep.). However, some outcrop-based studies like the Castissent sequences or subsurface-based studies like the New Jersey margin commonly treat accommodation and sediment supply as a 2D problem, by analyzing a margin profile parallel to the main sediment route. The results of these works have been compared with the lower Waterford Formation (Karoo basin, South-Africa), which provides a 3D outcrop-based case study of an exhumed shelf-to-slope system that allows the identification of clinoform rollover positions and depositional facies associations along three depositional dip profiles (Jones, 2013; Jones et al., 2013a and b). These parallel basin margin profiles of the lower Waterford Formation show all broadly similar trajectories, although with a significant along-margin variability. Thus, strike variability in basin margin physiography strongly affects sediment dispersal between shelf, slope and basin floor settings and it must be therefore considered together with process regime as a key controlling factor when attempting stratigraphic predictions of sediment bypass in shelf-margin successions.

El Alto Atlas de Marruecos se formó por la inversión durante el Cenozoico de un rift continental que se formó durante el Triásico-Jurásico. El Alto Atlas de Marrakech, donde afloran principalmente materiales del basamento y del Triásico sinrift, había sido considerado como un alto o zona poco subsidente durante el rifting Triásico-Jurásico. El estudio multidisciplinario presentado en esta tesis, que integra análisis estructural y termocronología de baja temperatura, revela que el rifting Triásico-Jurásico tuvo un desarrollo completo en el Alto Atlas de Marrakech (con espesores de materiales Triásico-Jurásicos de hasta 4.5-6 km) y por tanto, sugiere que el rift del Tethys y del Atlántico estaban conectados durante el Triásico hasta el Jurásico medio-superior. El estudio de las principales cuencas Triásicas y sus fallas limitantes indican un mecanismo de apertura en extensión, siendo los movimientos direccionales menores, lo que difiere de previas interpretaciones que sugerían un modelo de apertura con movimientos direccionales importantes, incluyendo la zona de falla de Tizi n’Test. La buena exposición de las fallas y cuencas Triásicas proporciona buenos análogos de campo para la exploración en el subsuelo de sistemas extensionales de pre-sal. El análisis estructural también muestra que el rift del Alto Atlas de Marrakech fue estrecho, muy segmentado y que se desarrolló en una dirección ortogonal a la dirección de extensión regional de la época (~NW-SE), a diferencia del Alto Atlas central que desarrolló de forma oblicua. Esta diferencia en la orientación del rift la atribuyo a la indentación del macizo precámbrico del Ouzellarh (parte del Cratón Africano), que desvió la dirección general del rift evidenciando el marcado rol que ejerce la anisotropía litosférica heredada en la dirección y evolución del rift. En cuanto a los resultados de termocronología de (U-Th)He, las edades de enfriamiento de zHe del Jurásico medio-superior a Cretácico inferior obtenidas en el Alto Atlas de Marrakech indican que la subsidencia relacionada con el rift cesó en el Jurásico medio tardío, seguida por un periodo de exhumación en el que se erosionaron 2-3 km de roca. Este resultado, conjuntamente con resultados similares obtenidos por autores previos en la Meseta y el Anti-Atlas muestran una amplia área de exhumación durante esa época, siguiendo la orientación del margen Atlántico. Los modelos térmicos basados en los datos de termocronología de zHe y aHe indican que la orogenia Atlásica en las zonas internas de la cordillera empezó en el Cretácico superior. Los modelos muestran que la exhumación relacionada con la compresión se aceleró en el Oligoceno o en el Mioceno, lo cual es coherente con depósitos sinorogénicos datados anteriormente en las cuencas de antepaís periféricas. El acortamiento orogénico en el Alto Atlas de Marrakech se acomodó por pliegues de gran longitud de onda donde el basamento está involucrado, y por la creación de cabalgamientos de tipo shortcut o by-pass. Los indicadores de movimiento direccional en dichos cabalgamientos son menores. Tanto las evidencias estructurales de campo como los datos de termocronología indican que les fallas activas durante la extensión Triásico-Jurásico no fueron reactivadas en la etapa compresiva, actuando como butresses. La comparación entre las secciones estructurales actuales y la reconstrucción de las cuencas Triásicas-Jurásicas apoyada en la termocronología sugiere acortamientos mínimos totales para el Alto Atlas de Marrakech de entre 13 y 14.2 km (21% y 17% respectivamente). / The High Atlas of Morocco is an aborted continental rift developed during the Triassic-Jurassic and moderately inverted during the Cenozoic. The Marrakech High Atlas, with large exposures of basement and Triassic early syn-rift deposits, has been viewed as a morphologic high or a poorly subsiding domain during the Triassic-Jurassic rifting. The multidisciplinary approach presented in this thesis that integrates structural analysis and low-temperature thermochronology reveals that the Triassic-Jurassic rift was well developed in the Marrakech High Atlas (4.5-6 km thickness of Triassic-Jurassic deposits) and suggests that the Tethys and Atlantic rifts were connected in Triassic to Mid-Late Jurassic times. The main Triassic basins and basin-margin faults show a dominant dip-slip opening kinematics with strike-slip playing a minor role, at variance to models proposing a major strike-slip component, including faults belonging to the Tizi n’Test fault zone. Well-exposed fault and graben structures provide good analogues for the exploration of pre-salt systems in the subsurface. This multidisciplinary study also shows that the Marrakech High Atlas was a narrow and highly segmented orthogonal rift (sub-perpendicular to the main regional extension direction which was ~NW-SE), in contrast to the central and eastern segments of the Atlas rift which developed obliquely. This difference in orientation is attributed to the indented Ouzellarh Precambrian salient, part of the West African Craton, which deflected the general rift trend in the area evidencing the major role of inherited lithospheric anisotropies in rift direction and evolution. The Mid-Late Jurassic to Early Cretaceous zHe cooling ages obtained in certain areas indicate that rift-related subsidence in the Marrakech High Atlas finished in late Mid Jurassic times and was followed by a period of exhumation where nearly 2-3 km of rock were eroded. This, together with previous results in the Moroccan Meseta and Anti-Atlas, define a Mid-Late Jurassic to Early Cretaceous exhuming high following the orientation of the current Atlantic margin. Thermal models based on thermochronologic data indicate that Atlas orogeny in the inner parts of the High Atlas started in the Late Cretaceous, and compression-related exhumation accelerated since the Oligocene or Miocene, consistent with dated tectonics-sedimentation relationships elsewhere. Shortening appears accommodated by basement-involved large-scale folding, and by newly formed shortcut or by-pass thrusting, with rare left-lateral strike-slip indicators. Field structural evidence and thermochronology show that Triassic faults were mostly not reactivated, acting as buttresses. The Triassic-Jurassic basins reconstruction assisted by thermochronology and on the constrained tectonic structures, when compared with present-day cross-sections, suggests minimum values of total shortening in the Marrakech High Atlas of 13 to 14.2 km (21% to 17%).

La hidrologia històrica quantitativa és una branca emergent de les ciències de la Terra que es basa en l’ús d’informació històrica (és a dir, informació produïda per les persones: documents, imatges, limnimarques) per a reconstruir el cabal pic de riuades antigues. Aquesta ciència multidisciplinària (molt propera, en concepte, a la paleohidrologia) utilitza mètodes d’historiografia, hidràulica, hidrologia, meteorologia, climatologia, estadística i, fins i tot, de les ciències socials, i té moltes aplicacions útils, no només en la planificació del risc d’inundacions, sinó també en la recerca hidrològica bàsica. Malgrat tot plegat, la hidrologia històrica quantitativa no s’ha convertit, de moment, en una eina d’ús general a Catalunya i a la conca de l’Ebre. Aquesta tesi desenvolupa algunes de les grans possibilitats de la hidrologia històrica quantitativa tot aplicant-la en diversos casos d’estudi en diferents conques de Catalunya i la conca de l’Ebre. La conclusió final és que l’ús de la hidrologia històrica millora la prevenció i la gestió del risc de riuades, tant en conques aforades com no aforades de la zona estudiada. / Era idrologia istorica quantitativa ei ua branca emergenta des sciéncies dera Tèrra que se base en emplec d’informacion istorica (ei a díder, informacion produsida pes persones: documents, imatges, limnimarques) entà rebastir eth cabau pic d'aiguats ancians. Aguesta sciéncia multidisciplinària (fòrça propèra, en concèpte, ara paleoidrologia) emplegue metòdes d’istoriografia, idraulica, idrologia, meteorologia, climatologia, estadistica e, autaplan, des sciéncies sociaus, e a fòrça aplicacions utiles, non sonque ena planificacion deth risc d’inondacions, mès tanben ena recèrca idrologica basica. Maugrat tot aquerò, era idrologia istorica quantitativa non s’a convertit, de moment, en un utís d’emplec generau en Catalonha e ena conca der Ebre. Aguesta tèsi desvolòpe bères ues des granes possibilitats dera idrologia istorica quantitativa en tot aplicar-la en diuèrsi casi d’estudi enes diferentes conques de Catalonha e dera conca der Ebre. Era conclusion finau ie qu’er emplec dera idrologia istorica melhore era prevencion e era gestion deth risc d’inondacions, tant en conques aforades coma no aforades dera zòna estudiada. / La hidrología histórica cuantitativa es una rama emergente de las ciencias de la Tierra que se basa en el uso de información histórica (es decir, información producida por las personas: documentos, imágenes, limnimarques) para reconstruir el caudal pico de riadas antiguas. Esta ciencia multidisciplinaria (muy próxima, en concepto, a la paleohidrología) utiliza métodos de historiografía, hidráulica, hidrología, meteorología, climatología, estadística e, incluso, de las ciencias sociales, y tiene muchas aplicaciones útiles, no sólo en la planificación del riesgo de inundaciones, sino también en la investigación hidrológica básica. A pesar de todo ello, la hidrología histórica cuantitativa no se ha convertido, de momento, en una herramienta de uso general en Cataluña y en la cuenca del Ebro. Esta tesis desarrolla algunas de las grandes posibilidades de la hidrología histórica cuantitativa aplicándola en varios casos de estudio en diferentes cuencas de Cataluña y la cuenca del Ebro. La conclusión final es que el uso de la hidrología histórica mejora la prevención y la gestión del riesgo de inundaciones, tanto en cuencas aforadas como no aforadas de la zona estudiada. / Quantitative historical hydrology is an emerging branch of Earth sciences that is based on the use of historical information (that is, man-made pieces of information: documents, pictures, flood marks) to reconstruct the peak flows of long-past floods. This multidisciplinary science (which is very close in concept to paleohydrology) uses methods from historiography, hydraulics, hydrology, meteorology, climatology, statistics, and even social sciences, and is full of possible useful applications, not only in flood risk management but also in basic hydrological research. However, quantitative historical hydrology is not being generally used in Catalonia or the Ebro River basin so far. This thesis develops some of the huge possibilities of quantitative historical hydrology by applying it to several study cases in different catchments in Catalonia and the Ebro River basin. The final conclusion is that the use of historical hydrology improves flood risk prevention and management, both in gauged and ungauged catchments within the studied area.

El Océano Ártico está caracterizado por la presencia de una cobertura de hielo marino, cuya extensión varía entre verano e invierno. El hielo marino incorpora material particulado y especies químicas asociadas (nutrientes, metales, contaminantes, etc.) durante su formación en las plataformas continentales. A lo largo de su ciclo de vida, diversos procesos físicos, químicos y biológicos determinan la concentración tanto de sedimentos del hielo marino (SIS) como de las especies químicas atrapados a ellos. Durante su deriva desde la costa a la cuenca ártica, el hielo intercepta/acumula especies químicas procedentes de la atmosfera, aunque SIS también puede incorporar especies químicas disueltas del agua superficial. Finalmente, durante el deshielo las especies químicas y SIS transportados son liberados al agua. Así, el hielo marino se convierte en un importante agente de transporte y distribución. Sin embargo, se desconoce cual es la eficiencia de intercepción de flujos atmosféricos, el origen tanto de SIS como de los radionúclidos incorporados, el tiempo de transito del hielo en el Océano ártico, así como la importancia del transporte de especies químicas y SIS y su liberación en las zonas de ablación. Para responder a dichas preguntas, un grupo de radionúclidos naturales (7Be, 210Po-210Pb y 234Th) y artificiales (137Cs, 239,240Pu), caracterizados por tener sus fuentes bien definidas y diferente vidas medias, fueron analizados en muestras de precipitación, hielo marino, agua superficial y por debajo del hielo, SIS muestreadas durante ARK XXII/2 (2007) a lo largo de la Cuenca ártica central. La distribución de 7Be muestra un enriquecimiento en el hielo marino con respecto al agua superficial. Puesto que todo 7Be incorporado el hielo durante su formación se ha desintegrado durante su deriva, el flujo atmosférico aparece como la fuente más importante de 7Be en el hielo. Mediante un balance de masa se estimó que el hielo intercepta aproximadamente 30% del flujo atmosférico de 7Be. Esta estimación podría ser extrapolada para otras especies químicas atmosféricas, como nutrientes o contaminantes. Dado que el hielo intercepta/acumula 7Be y 210Pb durante su deriva, éstos también podrían ser arrastrados por SIS, y por tanto ser utilizados para estimar su tiempo de transito. La presencia de radionúclidos artificiales en SIS (240Pu/239Pu ratio atómica, en combinación con las actividades de 137Cs y 239,240Pu) permiten delimitar su origen geográfico. SIS procedentes del mar de Laptev y Kara tienen 240Pu/239Pu ratios atómicas inferiores al global fallout (0.18), mientras que SIS procedentes de las plataformas de Alaska presentan 240Pu/239Pu ratios atómicos superiores al global fallout. Los datos muestran que la mayoría de SIS en la Cuenca Euroasiática vienen de las plataformas siberianas, en concordancia con los análisis de retro-trayectorias y los principales patrones de deriva. El uso de radionúclidos en SIS como trazadores para estimar el tiempo de transito y el origen del hielo, juntamente con el hecho que SIS no contenga 234Thxs o que sólo una pequeña fracción del 7Be en SIS sea explicada por el arrastre del agua superficial si todo 210Pb en SIS viene de esta fuente, hace que la deposición atmosférica sea la principal fuente de radionúclidos en SIS. La relevancia del hielo como agente de transporte y fuente de radionúclidos en las áreas de deshielo, como el Estrecho de Fram, se demuestra en que los flujos anuales de 7Be disuelto en hielo (67±55Bq·m-2·y-1) son comparables a los input atmosféricos en esta región (113-131Bq·m-2·y-1). Además, el flujo anual de SIS en este área, calculado usando el balance de masa de 7Be y el flujo promedio anual de área de hielo a través éste, es de media 240(4.5-1700)·106 toneladas, comparable descargadas anualmente por los ríos árticos (115·106 toneladas). / The Arctic Ocean is characterized by being covered by sea ice with a large variability between summer and winter. Sea ice incorporates particles and associated chemical species (metals, nutrients, contaminants, etc.) during its formation mainly in the continental shelves, while dissolved solutes are excluded. Along the whole life cycle of sea ice, diverse physical, chemical and biological processes determine the concentration of the sea-ice sediments (SIS) and chemical species entrapped in it. During its drifts offshore to the central Arctic Basin, sea ice also intercepts/incorporates chemical species from the atmosphere although, SIS may also incorporate some chemical solute compounds from the surface waters. Eventually, transported chemical species and SIS, are released to the underlying water column during melting process. Thus, sea ice becomes an important transport and distribution agent. However, the interception efficiency of atmospheric fluxes by sea ice, the origin of the entrapped SIS and radionuclides, the transit times of sea ice in the Arctic Ocean, as well as the importance of the transport of chemical species and SIS and its release in the ablation area are all poorly understood. To address these questions, a suite of natural (7Be, 210Po-210Pb and 234Th) and artificial (137Cs, 239,240Pu) radionuclides, characterized to have well-known sources and different half-lives, were analysed in samples from precipitation, sea ice, surface water, water beneath ice and SIS collected during the ARK XXII/2 expedition in 2007 along the central Arctic. The distributions of 7Be showed enrichment in sea ice (129±90Bq·m-3) with respect to surface water (7.1±1.3Bq·m-3). Since any 7Be incorporated to sea ice during its formation has decayed during drift, the direct atmospheric flux appears as the most important source of 7Be in sea ice. A mass balance was used to calculate that sea ice intercepts about 30% of the 7Be atmospheric flux. This estimation may be extrapolated to other atmospheric chemical species, such as nutrients or contaminants. Given that 7Be and 210Pb are intercepted and accumulated during sea ice transit and may also scavenge by SIS, both radionuclides can be used to assess sea ice transit time. The presence of SIS indicates that ice floes are formed in continental shelves. The presence of artificial radionuclides in SIS (240Pu/239Pu atom ratio, in combination with 137Cs and 239,240Pu activity) allow constraining their geographical origin. SIS originating in the Laptev and Kara Seas has 240Pu/239Pu atom ratios lower than those imprinted by global fallout (0.18), while SIS originating from the Alaskan shelf present 240Pu/239Pu atom ratios greater than global fallout. Data showed that most of the SIS in the Eurasian Basin originated from the Siberian shelves, in agreement with back-trajectory analyses and main drift patterns. The evidence of using 7Be/210Pb ratio, 137Cs and 239,240Pu in SIS as tracers to estimate sea ice transit time and origin, and the fact that SIS did not contain 234Thxs or that a small fraction of 7Be activity in SIS is explained by scavenging of seawater if all 210Pb in SIS does, make the atmospheric deposition the main source of radionuclides in SIS. The relevance of sea ice as a significant transport and source of radionuclides in melting areas, such as the Fram Strait, is reflected in the annual fluxes of dissolved 7Be carried by sea ice (67±55Bq·m-2·y-1), which are comparable to atmospheric inputs in this region (113-131Bq·m-2·y-1). In addition, the annual mass flux of SIS at the Fram Strait, assessed using a 7Be mass balance and the mean annual ice area efflux through it, is on average 240 (4.5-1700)·106 tons, value comparable to 115·106 tons discharged annually by Arctic rivers.