Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2004. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-19T22:49:03Z No. of bitstreams: 1 Elementos da Variabilidade Climática no Extremo Sul do Brasil, no Período de 1990 a 2001..pdf: 17940864 bytes, checksum: 36cb3aef5938e868c38a69767e658fa2 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-10T18:09:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Elementos da Variabilidade Climática no Extremo Sul do Brasil, no Período de 1990 a 2001..pdf: 17940864 bytes, checksum: 36cb3aef5938e868c38a69767e658fa2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-10T18:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos da Variabilidade Climática no Extremo Sul do Brasil, no Período de 1990 a 2001..pdf: 17940864 bytes, checksum: 36cb3aef5938e868c38a69767e658fa2 (MD5) Previous issue date: 2004 / A variabilidade climática,por exercer grande influência nas civilizações ao longo do tempo, tem atraído a atenção dos pesquisadores contemporâneos que buscam o desenvolvimento de modelos climáticos que consigam reproduzi-la. O objetivo deste estudo é a determinação dos sistemas atmosféricos que causam maior variabilidade climática no extremo sul do Brasil, a fim de prover informações para a elaboração futura de um modelo climático regional. Paratanto, empregou-se a transformada de ondeleta a dois conjuntos de dados, um medido na estação meteorológica convencional situada a 32º04’S e 52º10’W, no período de 1º de janeiro de 1990 a 19 de março de 2001, e outro medido em uma bóia de fundeio localizada aproximadamente a 32º54’S e 50º48’W no oceano Atlântico sudoeste, no período de 1º de junho de 2001 a 8 de maiode 2002. Observou-se que a maior variância de ondeleta em todas as variáveis atmosféricas esteve associada ao ciclo anual, com exceção das componentes zonal e meridional da velocidade do vento e da precipitação. Nestas três variáveis a maior energia foi relacionada à passagem de massas de ar e a formação de sistemas frontais e estes sistemas, por sua vez,assumiram maior importância quando o ciclo anual foi descontado das demais variáveis. Portanto, pode-se inferir que o ciclo anual é o responsável pela maior parte da variabilidade climática no extremo sul do Brasil juntamente com as massas de ar e sistemas frontais. Entretanto, o clima desta região também é afetado pelas oscilações de Madden-Julian, bloqueios atmosféricos e fenômeno El Niño-Oscilação Sul. A associação dos períodos observados na transformada de ondeleta com os eventos atmosféricos foi possível devido a grande eficiência desta metodologia em decompor os sinais em ambos os domínios de tempo e escala. / Climate variability has called the attention of contemporary researchers due to the fact that it exerts large influence on the civilizations throughout time. The development of climatic models aims at reproducing it. The purpose of this study is to establish the atmospheric systems which cause the largest climate variability in the extreme south of Brazil,in order to provide information for the future elaboration of a regional climate model. The wavelet transform was applied to two sets of data: one measured in the conventional meteorological station located at 32º04’S and 52º10’W, from January 1st, 1990 to March 19th, 2001, and the other one measured on a buoy approximately at 32º54’S and 50º48’W in the southwestern Atlantic, from June 1st, 2001 to May 8th, 2002. The largest wavelet variance in all atmospheric variables was associated with the annual cycle, except the zonal and meridional components of the wind velocity and precipitation. In these three ones, the largest variance was related to the passage of air masses and the frontal systems formation. When the annual cycle was subtracted from the series, the largest energy was associated with the passage of air masses and the frontal systems formation. Therefore, it could be inferred that the annual cycle is responsible for most of the climate variability in the region along with the air masses and the frontal systems. However, the climate in this region is also affected by Madden-Julian oscillation, atmospheric blocking, and the El Niño – Southern Oscillation. The wavelet transform is a powerful metodology for signal decomposition, because itallows determining the periodicity and the temporal location of the phenomena. Thus, an association with atmospheric events can be accomplished.

O processamento de sinais EEG permite interpretar, analisar, estudar, pesquisar e experimentar a atividade elétrica do cérebro como resposta para diferentes processos cognitivos, efeitos de drogas ou fármacos, estudo de doenças psiquiátricas ou neurológicas, entre outras. Esta dissertação é orientada ao reconhecimento de padrões cerebrais que permitam classificar estados cognitivos mediante os sinais de EEG registrados em sujeitos realizando tarefas programadas. Ademais espera-se obter a maior quantidade de padrões para cada estado cognitivo e procurar os parâmetros que oferecem maior informação, analisando as principais bandas cerebrais e todos os eletrodos disponíveis na base de dados. A metodologia usada compreende o registro de cinco tarefas cognitivas analisadas com três abordagens diferentes: análises de longe-range tenporal correlations com o algoritmo de Detrended Fluctuations Analysis (DFA), análise da potência dos sinais cerebrais utilizando a Transformada Ondeleta e finalmente o estudo da sincronia cerebral usando a Transformada de Hilbert. Conclui-se que as abordagens utilizadas nesta dissertação reportam alentadores resultados para diferenciar as tarefas cognitivas estudadas, demonstrando que a utilização da informação de todos os eletrodos e de suas principais bandas cerebrais contribuem de forma positiva. Também se consegue reconhecer e identificar quais parâmetros produzem maior informação para esta análise. / EEG signal processing allows interpreting, analyzing, studying, researching and experiencing the brain electrical activity in response to different cognitive processes, effects of drugs or drugs, the study of neurological or psychiatric diseases, among others. This thesis is oriented to the recognition of brain patterns to classify cognitive states using the EEG signals recorded from subjects performing mental tasks. Also, we expect to collect as many patterns as possible for each cognitive status and to seek parameters that provide more information, examine the major bands and all brain electrodes available in the database. The methodology used includes the registration of five cognitive tasks analyzed with three different approaches: analysis of long-range temporal-correlations with the Detrended Fluctuations Analysis (DFA) algorithm, the power analysis of brain signals using the Wavelet Transform and finally the study of phased looked brain using the Hilbert transform. The approaches used for this research report excellent results for differentiating the cognitive tasks studied, showing that the use of information from all the electrodes and their main brain bands contribute positively. Also, one can recognize and identify which parameters produce more information for this analysis.

O processamento de sinais EEG permite interpretar, analisar, estudar, pesquisar e experimentar a atividade elétrica do cérebro como resposta para diferentes processos cognitivos, efeitos de drogas ou fármacos, estudo de doenças psiquiátricas ou neurológicas, entre outras. Esta dissertação é orientada ao reconhecimento de padrões cerebrais que permitam classificar estados cognitivos mediante os sinais de EEG registrados em sujeitos realizando tarefas programadas. Ademais espera-se obter a maior quantidade de padrões para cada estado cognitivo e procurar os parâmetros que oferecem maior informação, analisando as principais bandas cerebrais e todos os eletrodos disponíveis na base de dados. A metodologia usada compreende o registro de cinco tarefas cognitivas analisadas com três abordagens diferentes: análises de longe-range tenporal correlations com o algoritmo de Detrended Fluctuations Analysis (DFA), análise da potência dos sinais cerebrais utilizando a Transformada Ondeleta e finalmente o estudo da sincronia cerebral usando a Transformada de Hilbert. Conclui-se que as abordagens utilizadas nesta dissertação reportam alentadores resultados para diferenciar as tarefas cognitivas estudadas, demonstrando que a utilização da informação de todos os eletrodos e de suas principais bandas cerebrais contribuem de forma positiva. Também se consegue reconhecer e identificar quais parâmetros produzem maior informação para esta análise. / EEG signal processing allows interpreting, analyzing, studying, researching and experiencing the brain electrical activity in response to different cognitive processes, effects of drugs or drugs, the study of neurological or psychiatric diseases, among others. This thesis is oriented to the recognition of brain patterns to classify cognitive states using the EEG signals recorded from subjects performing mental tasks. Also, we expect to collect as many patterns as possible for each cognitive status and to seek parameters that provide more information, examine the major bands and all brain electrodes available in the database. The methodology used includes the registration of five cognitive tasks analyzed with three different approaches: analysis of long-range temporal-correlations with the Detrended Fluctuations Analysis (DFA) algorithm, the power analysis of brain signals using the Wavelet Transform and finally the study of phased looked brain using the Hilbert transform. The approaches used for this research report excellent results for differentiating the cognitive tasks studied, showing that the use of information from all the electrodes and their main brain bands contribute positively. Also, one can recognize and identify which parameters produce more information for this analysis.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-07-31T13:20:25Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComparativo da estrutura.pdf: 3172019 bytes, checksum: e00913f6af43cd5345fa0287e80994ff (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-31T13:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComparativo da estrutura.pdf: 3172019 bytes, checksum: e00913f6af43cd5345fa0287e80994ff (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2008 / IIEB - Instituto Internacional de Educação do Brasil / Foram analisados dados turbulentos de resposta rápida, coletados em torres micrometeorológicas de 54 metros de altura em Caxiuanã-Pa, de 60 metros de altura na Rebio-Jarú-Ro e em torre de 4,04 metros de altura na Fazenda Nossa Senhora-Ro. Foi desenvolvido estudo comparativo de detecção de estruturas coerentes em dados obtidos acima de florestas e pastagem, portanto sob diferentes condições de rugosidade superficial. Aplicou-se a Transformada em Ondeletas de Morlet para identificar a escala de ocorrência das estruturas coerentes nos sinais de temperatura. Comparou-se a duração média e o comprimento médio das estruturas coerentes para duas.superfícies com rugosidades superficiais diferentes: Caxiuanã e Fazenda Nossa Senhora. Parâmetros de estabilidade atmosférica foram calculados para propiciar um estudo da variabilidade das estruturas coerentes em função das condições de estabilidade atmosférica. Foi calculado sobre a Rebio-Jarú a altura do ponto de inflexão do perfil vertical da velocidade do vento médio e a partir do valor do mesmo observou-se uma nítida correlação deste com a escala de ocorrência das estruturas coerentes. Finalmente, foram calculados os coeficientes de correlação para os sinais brutos e na escala de ocorrência das estruturas coerentes com a finalidade de melhor compreender os resultados de um ponto de vista da ação das estruturas coerentes na mistura turbulenta. Os resultados mostram um comportamento marcadamente diferente, no que diz respeito à floresta e à pastagem. Observou-se que em superfícies rugosas, tais com florestas, em condições próximas da neutralidade, predominam padrões de oscilações associados as escalas temporais da ordem de 80 s, as quais provavelmente, são manifestações de estruturas do tipo "rolos". No entanto, à medida que a altura do ponto de inflexão se aproximou do topo do dossel ocorreu uma diminuição na duração das estruturas coerentes. Além disso, foi observado que o coeficiente de correlação calculado na escala de ocorrência das estruturas coerentes foi consideravelmente maior que o mesmo calculado para o sinal bruto. Tais resultados sugerem mudanças significativas na estrutura da turbulência em regiões desmatadas comparativamente àquelas em que foram mantidas as florestas primárias da Amazônia. / Fast response turbulent data measured in micrometeorological towers located at the Caxiuanã Reserve, PA, (54m height), the Rebio-Jaru, RO, (60m height) and the Fazenda Nossa Senhora, RO, (4,04m height) have been analysed. A comparative study of coherent structures detection above experimental sites with distinct roughness surface conditions, forest and pasture, has been performed. The wavelet of Morlet has been used to identify the occurrence scale of coherent structures in temperature series data. Mean time and space scales of the coherent structures above two surfaces with different surface roughnesses have bean compared: for Caxiuanã and Fazenda Nossa Senhora experimental sites. Atmospheric stability parameters have been calculated to provide information to study the variability of coherent structures and its relationship with atmospheric stability conditions. For the Rebio-Jaru experimental site, the inflexional point height concerning the mean wind velocity vertical profile above and inside the forest canopy has been to determined, too. Finally, to better understand the earlier findings regarding turbulent mixing coherent structures characteristics, correlation coefficients between the vertical velocity and temperature time series have been calculated: a) for the measured data; b) for the wavelet coefficients on the time-scale of coherent structures occurrence. The results have shown clear differences between coherent structures occurrence scales above rough surfaces, as forestas, and smoother surfaces, as pastures. Above forest, under near neutral conditions, oscillation patterns with 80s time-scale are dominant, probably associated with “like rolls” structures. However, lesser was the inflexional point height of the wind profile, lesser was the coherent structures time-scale, probably as a consequence of the greater dissipation effect resulting of the impact action of the canopy physical structure upon the flow turbulent eddies. Further, correlation coefficients between the vertical velocity and the temperature calculated from the wavelet coefficients on the timescale of coherent structures occurrence are clearly greater than the ones resulting of the measured data (all available time-scales). Overall, the results suggest that there are crucial changes in the turbulence structure of the flows above deforested regions comparatively with the ones above pristine forest in Amazonia.