Made available in DSpace on 2016-08-03T16:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriana Correia pag 1 - 30.pdf: 478369 bytes, checksum: ae6323176f9acdf91b9fe5c7217f35f3 (MD5) Previous issue date: 2011-04-25 / The aim of this study was evaluate surface topography of esthetic orthodontic wires, before and after three-point bending test. The sample consisted of 70 lenghts of wires 0,014 round section, 10 of which commercial brand assessed: Orthocosmetic Elastinol (Masel), Flexy Super Elastic Esthetic (Orthometric), InVu (TP Orthodontics) and ProForm Nitanium (Ortho Organizers) Teflon® coated NiTi wires; Optis (TP Orthodontics) a fiber-reinforced plastic orthodontic wire named FRP; Niticosmetic (Tecnident) epoxy resin-coated NiTi wire; and Nitinol SE (3M Unitek) uncoated NiTi wire, used as control group. Surface topography of each wire was measured with a contact stylus perfilometer and with optical microscope, before and after being submitted to deflection, on side force was applied and on the opposite side. Each wire was 3,1mm deflected, at a speed of 1mm/min, with a 5N load cell, at 36&#8304;C + 1&#8304;C. Three criteria variance analysis (p<0,05) showed significant difference between assessed wires and Tukey s test showed Optis wire (TP Orthodontics) had increased parameters Ra, Rt and Rz mean values, after deflection. Niticosmetic (Tecnident) wire had increased average roughness (Ra) values. InVu (TP Orthodontics) was the only wire that showed greater values of roughness, on the side force was applied. Visual analysis with optical microscopy revealed surface alterations in all esthetic wires evaluated, after three-point bending test, since coating delamination, observed in Orthocosmetic Elastinol and InVu wires, permanent risks on surface, as seen in Flexy Super Elastic Esthetic, Niticosmetic and ProForm Nitanium, and even incomplete fracture, as in Optis wire. This study concluded that Niticosmetic wire showed similar surface topography to uncoated NiTi wire, and the other esthetic wires assessed had greater roughness and visual surface alterations. / O objetivo deste estudo foi avaliar a topografia de superfície dos fios estéticos, antes e após teste de deflexão. A amostra foi composta por 70 corpos de prova de fios 0,014 redondos, sendo 10 de cada uma das marcas comerciais avaliadas: Orthocosmetic Elastinol (Masel), Flexy Super Elastic Esthetic (Orthometric), InVu (TP Orthodontics) e ProForm Nitanium (Ortho Organizers) fios de NiTi revestidos por Teflon®; Optis (TP Orthodontics) fio de resina reforçado por fibra de vidro ou FRP; Niticosmetic (Tecnident) fio de NiTi revestido por resina epoxídica; e Nitinol SE (3M Unitek) fio de NiTi superelástico, usado para controle. A topografia de superfície de cada fio foi avaliada por rugosímetro e por microscópio óptico, antes e após ser submetido a ensaio de deflexão, no lado em que a força foi aplicada e no lado oposto a este. Cada fio foi defletido em 3,1mm, a uma velocidade de 1mm/min, com célula de carga de 5N a 36&#8304;C + 1&#8304;C. A análise de variância a três critérios (p<0,05) mostrou diferença significante entre os fios e o teste de Tukey mostrou que o fio Optis (TP Orthodontics) apresentou aumento nos parâmetros de rugosidade Ra, Rt e Rz, após a deflexão. O fio Niticosmetic (Tecnident) apresentou aumento na rugosidade média (Ra). O fio InVu (TP Orthodontics) foi o único que mostrou aumento na rugosidade no lado em que a força foi aplicada. A análise visual por meio de microscopia óptica revelou alterações na superfície em todos os fios estéticos após o teste de deflexão, desde delaminações do revestimento, observadas nos fios Orthocosmetic Elastinol e InVu, riscos permanentes na superfície, como visto nos fios Flexy Super Elastic Esthetic, Niticosmetic e ProForm Nitanium, e até mesmo fratura incompleta, no fio Optis. Concluiu-se que o fio Niticosmetic apresentou topografia de superfície similar ao fio metálico, e os demais fios estéticos apresentaram maior rugosidade e alterações visuaisna superfície.

O padrão ouro para a avaliação e o acompanhamento de desvios posturais é o exame radiológico. No entanto, a exposição à radiação ionizante aumenta o risco do desenvolvimento de câncer. Nessa perspectiva, se faz necessário o uso de métodos não invasivos com validade, repetibilidade e reprodutibilidade para mensurar os desvios posturais e acompanhar a sua progressão. Dessa maneira, o intuito do presente estudo foi verificar se o sistema Vert 3D fornece informações válidas referentes aos desvios posturais nos planos frontal e sagital de indivíduos de diferentes faixas etárias. Além disso, verificar a repetibilidade e a reprodutibilidade interavaliador do sistema Vert 3D nos planos sagital e frontal. Foi avaliada a postura sagital e frontal de 89 crianças de ambos os sexos e diferentes faixas etárias. A avaliação consistiu de duas etapas: exame radiológico e sistema Vert 3D. A primeira etapa foi realizada por um operador de raios X experiente e, a partir das imagens geradas, foram calculados os ângulos de Cobb nos planos sagital e frontal. A segunda etapa foi executada no mesmo dia por três avaliadores treinados no método e foram calculados os ângulos de deformidade do Vert 3D nos planos sagital e frontal e as flechas de escoliose do Vert 3D. O primeiro avaliador efetuou duas análises sucessivas, o segundo avaliador efetuou em seguida outras duas análises sucessivas e o terceiro avaliador efetuou a seguir uma única análise. Foram comparados e correlacionados os dados sucessivos de um mesmo avaliador para verificar a repetibilidade, os dados de diferentes avaliadores para verificar a reprodutibilidade interavaliador e entre os dados dos dois sistemas para verificar a validade do sistema Vert 3D. Para a repetibilidade no plano sagital, não houve diferença (p>0,05) e as correlações foram excelentes (ICC≥0,750, p<0,05). Para a reprodutibilidade interavaliador no plano sagital, não houve diferença (p>0,05) e as correlações foram satisfatórias (0,400<ICC<0,750, p<0,05) para a cifose de indivíduos de 6 a 10 anos e 16 a 18 anos e para a lordose de indivíduos de 11 a 15 anos e excelentes (ICC≥0,750, p<0,05) para a cifose de indivíduos de 11 a 15 anos e para a lordose de indivíduos de 6 a 10 e de 16 a 18 anos. E para a validade no plano sagital, houve diferença (p<0,05) e as correlações entre os ângulos de deformidade do Vert 3D (cifose e lordose) e os ângulos de Cobb (cifose e lordose) foram moderadas (0,400<r<0,699, p<0,05) para a cifose de indivíduos de 11 a 18 anos e para a lordose de indivíduos de 6 a 18 anos. Para a repetibilidade no plano frontal, não houve diferença (p>0,05) e as correlações foram satisfatórias (0,400<ICC<0,750, p<0,05) a excelentes (ICC≥0,750, p<0,05) para as flechas de escoliose do Vert 3D de indivíduos de 6 a 18 anos e para os ângulos de deformidade do Vert 3D (escoliose) de indivíduos de 11 a 18 anos. Para a reprodutibilidade interavaliador, não houve diferença (p>0,05) e as correlações foram satisfatórias (0,400<ICC<0,750, p<0,05) para as flechas de escoliose do Vert 3D de indivíduos de 6 a 18 anos e para os ângulos de indivíduos de 11 a 18 anos. E para a validade no plano frontal, houve diferença (p<0,05) entre os ângulos dos dois sistemas e as correlações foram moderadas (0,400<rho< 0,699, p<0,05) em relação à média das flechas de escoliose do Vert 3D à esquerda e à média dos ângulos de deformidade do Vert 3D à esquerda. Tendo em vista os resultados para repetibilidade e reprodutibilidade do Vert 3D nos planos sagital e frontal, o sistema pode ser utilizado para o acompanhamento das posturas sagital e frontal de indivíduos de 6 a 18 anos, a partir dos ângulos de deformidade do Vert 3D (cifose e lordose) e das flechas de escoliose do Vert 3D. Além disso, pode ser utilizado para o acompanhamento da postura frontal de indivíduos de 11 a 18 anos, a partir dos ângulos de deformidade do Vert 3D (escoliose). No entanto, na ausência de validade em relação ao padrão ouro, esse instrumento não pode ser utilizado para fins de avaliação dos ângulos de Cobb (cifose, lordose e escoliose). / The gold standard for the assessment and monitoring of postural deviations is the radiological examination. However, exposure to X-rays increases the risk to develop cancer. At this view, it is necessary the use of valid, repeatable and reproducible non-invasive methods to measure and monitor the progression of the postural deviations. Thus, the aim of this study was to verify if the Vert 3D system provides valid information regarding the postural deviations in frontal and sagittal planes of individuals of different age groups. Also, check the repeatability and inter-rater reliability of the Vert 3D system in sagittal and frontal planes. We evaluated the sagittal and frontal posture of 89 children of both sexes and different age groups. The evaluation consisted of two steps: radiological examination and Vert 3D system. The first step was performed by an experienced X-rays operator and from X-ray images were calculated Cobb angles in the sagittal and frontal planes. The second step was performed on the same day by three trained in the method evaluators. Was calculated the Vert 3D deformity angles in the sagittal and frontal planes and the Vert 3D scoliosis arrows. The first evaluator carried out two successive analyzes, the second evaluator then made two other successive analyzes and after the third evaluator made a single analysis. Were compared and correlated successive data of the each evaluator to verify repeatability, data from different evaluators to verify inter-rater reliability reproducibility and data from each system to verify the validity of Vert 3D system. For repeatability the in sagittal plane, was no difference (p>0.05) and the correlations were excellent (ICC≥0.750, p<0.05). For inter-rater reliability in the sagittal plane, was no difference (p>0.05) and the correlations were satisfactory (0.400 <ICC<0.750, p<0.05) for kyphosis in 6-10 years old and 16-18 years old individuals and for lordosis of 11-15 years old individuals and fine (ICC≥0.750, p<0.05) for kyphosis in 11-15 years old individuals 11 to 15 years and for lordosis in 6-10 years old and 16-18 years old individuals. And for validity in the sagittal plane, was significant differences (p<0.05) and the correlations between Vert 3D deformity angles (kyphosis and lordosis) and Cobb angles (kyphosis and lordosis) were moderate (0.400<r<0.699, p<0.05) for kyphosis in 11-18 years old individuals and for lordosis in 6-18 years old individuals. For the repeatability in the frontal plane, was no difference (p>0.05) and the correlations were satisfactory (0.400<ICC<0.750, p <0.05) to excellent (ICC≥0.750, p <0.05) for Vert 3D scoliosis arrows in 6-18 years old individuals and for Vert 3D deformity angles (scoliosis) in 11-18 years old individuals 11-18 years. For inter-rater reliability, was no difference (p>0.05) and the correlations were satisfactory (0.400<ICC<0.750, p<0.05) for Vert 3D scoliosis arrows in 6- 18 years old individuals and Vert 3D deformity angles (scoliosis) in 11-18 years old individuals. And for validity in the frontal plane, was significant differences (p<0.05) between the angles of the two systems and the correlations were moderate (0.400<rho<0.699, p<0.05) to the mean of Vert 3D scoliosis left arrows and the mean of Vert 3D deformity left angles (scoliosis). Considering the results for repeatability and inter-rater reliability of Vert 3D in both planes, the system can be used for monitoring the sagittal and frontal postures of 6-18 years old individuals 6-18 years from Vert 3D deformity angles (kyphosis and lordosis) and from Vert 3D scoliosis arrows. Moreover, it can be used for monitoring the frontal posture of 11-18 years old individuals from Vert 3D deformity angles (scoliosis). However, in the absence of validity related to the gold standard, the Vert 3D system cannot be used for diagnosis of Cobb angles (kyphosis, scoliosis, lordosis).

A presente dissertação de mestrado teve como objetivo verificar a validade concorrente, a repetibilidade, a reprodutibilidade interavaliador, a sensibilidade e a especificidade do sistema Vert 3D na avaliação das curvaturas frontais e sagitais de crianças com diferentes perfis nutricionais. Inicialmente foram realizadas duas revisões sistemáticas da literatura com o objetivo de investigar a existência de evidências científicas sobre os instrumentos de avaliação não invasiva da escoliose, cifose torácica e lordose lombar. A partir dessas revisões sistemáticas foi possível observar que, em geral, os instrumentos apresentaram condições satisfatórias para a avaliação não invasiva das curvaturas da coluna vertebral. Além disso, parece haver consenso na literatura sobre a aplicabilidade dos instrumentos não invasivos, os quais são indicados para o acompanhamento clínico, com o objetivo de reduzir a exposição frequente aos Raios-X sem, no entanto, possibilitar a substituição da radiografia. No entanto, ainda há carência na literatura de estudos com forte evidência científica no que tange a validação dos instrumentos não invasivos de avaliação da coluna vertebral, e por esse motivo, desenvolveu-se um estudo original com a finalidade de investigar os aspectos de validação do sistema Vert 3D. Foram avaliadas 115 crianças, as quais foram submetidas à radiografia panorâmica da coluna vertebral sagital e frontal, além de cinco avaliações com o sistema Vert 3D, por três avaliadores treinados. Os resultados demonstraram que o sistema Vert 3D: (1) apresentou excelentes níveis de repetibilidade e reprodutibilidade interavaliador para os ângulos de cifose torácica e lordose lombar; (2) apresentou fraca correlação com o ângulo de Cobb para cifose torácica e correlação moderada para lordose lombar; (3) para avaliação do plano frontal, o sistema Vert 3D apresentou nível moderado de repetibilidade para flechas à esquerda e nível fraco a moderado para flechas à direita; (4) a reprodutibilidade interavaliador apresentou nível moderado para as flechas escolióticas à direita e à esquerda; (5) não houve correlação significativa entre as flechas à direita e os ângulos Cobb para a direita e houve correlação fraca entre as flechas à esquerda e os ângulos Cobb a esquerda; (6) a repetibilidade e reprodutibilidade interavaliador manteve bons níveis de correlação independente do perfil nutricional avaliado, nos dois planos investigados. Conclui-se que o sistema Vert 3D apresentou adequados níveis de repetibilidade e reprodutibilidade interavaliador para a avaliação de crianças de todos os perfis nutricionais, podendo dessa forma, ser utilizado no acompanhamento clínico das curvaturas da coluna vertebral nos planos frontal e sagital. No entanto, até o presente momento não é possível utilizar esse sistema para o diagnóstico de alterações posturais, nem mesmo para estimar o ângulo de Cobb, já que não foram encontradas adequadas correlações e concordâncias com os exames radiográficos. Ainda, o sistema Vert 3D não tem a pretensão de substituir o exame radiológico, mas pode ser utilizado como uma importante ferramenta no fornecimento de informações adicionais à cerca do posicionamento da superfície do dorso, possibilitando ampliar o conhecimento da avaliação postural, visando um planejamento adequado de intervenções pelos profissionais da saúde. Além disso, com a utilização desse sistema, pode-se reduzir a exposição frequente aos Raios-X. / This master degree dissertation had the objctive of verify the concurrent validity, repeatability, reproducibility interrater, the sensitivity and the specificity of the Vert 3D system in the evaluation of frontal and sagittal curvatures in children with different nutritional profiles. Initially it was performed two systematic reviews of the literature with the purpose of investigate the existence of scientific evidence regarding the instruments of noninvasive evaluation of scoliosis, thoracic kyphosis and lumbar lordosis. Based on these systematic reviews it was possible to observe that, in general, the instruments showed satisfactory conditions for noninvasive evaluation of spinal curvatures. Furthermore, there seems to be a consensus in the literature about the applicability of noninvasive instruments, which are indicated for clinical monitoring, in order to reduce the frequent exposure to X-rays without, however, allowing the replacement of radiography. However, there is still a lack of studies in literature with a strong scientific evidence Regarding the validation of noninvasive evaluation instruments of the spine, and for this reason, it was developed an original study in order to investigate aspects of the validation of the Vert 3D system. It was evaluated 115 children, who underwent panoramic radiography of the spine in sagittal and frontal planes, and five assessments with the Vert 3D system, by three trained raters. The results showed that the the Vert 3D system: (1) showed excellent levels of repeatability and reproducibility Interrater for angles of thoracic kyphosis and lumbar lordosis; (2) showed a weak correlation with the Cobb angle for thoracic kyphosis and moderate correlation for lumbar lordosis; (3) to evaluate the frontal plane the Vert 3D system presented a moderate level of repeatability for arrows to the left and weak to moderate for arrows to the right; (4) the interrater reproducibility showed a moderate level to the scoliosis arrows to the right and left; (5) there was no significant correlation between the arrows to the right and Cobb angles to the right and there was a weak correlation between the arrows to the left and the left Cobb angles; (6) the repeatability and the interrater reproducibility maintained good levels of correlation independent of nutritional status evaluated in the two plans investigated. It is concluded that the Vert 3D system presented adequate levels of repeatability and Interrater reproducibility for the evaluation of children of all nutrient profiles, and can this way it can be used in the clinical monitoring of spinal curvatures in the sagittal and frontal planes. However, until this moment it is not possible to use this system for the diagnosis of postural alterations, not even to estimate the Cobb angle, since were not found appropriate correlations and concordances with radiographs. Still , the Vert 3D system does not intend to replace the radiological examination, but can be used as an important tool in providing information about the positioning of the back surface, making it possible to enhance the knowledge about postural evaluation, seeking a proper planning of interventions by health care professionals. Furthermore, by using this system one can reduce frequent exposure to X-rays.

A presente dissertação descreve o desenvolvimento e análise de um experimento concebido para avaliar a contribuição de materiais de fricção sobre vibrações induzidas na superfície de um disco de freio. O aparato proposto é equipado com um excitador modal (shaker), utilizado para promover e controlar o sinal de excitação que foi aplicado sobre os materiais de fricção avaliados. A resposta dessa excitação na superfície do disco de freio foi mensurada através de acelerômetros. Além da aplicação sobre o experimento proposto, foram avaliados o coeficiente de atrito e a distribuição de asperezas da superfície das oito amostras utilizadas. A característica modal do disco utilizado foi descrita através das suas frequências naturais, amortecimento e formas modais, parâmetros identificados através da aplicação de análise modal experimental. O experimento proposto foi utilizado para identificar as principais características de resposta do disco quando a excitação é realizada através do material de fricção. Essa condição também foi comparada com aquela em que a excitação foi aplicada diretamente no disco A métrica mais adequada para avaliação desse experimento foi identificada como o valor médio da magnitude da Função Resposta em Frequência (FRF), calculado através do estimador H3. O aparato proposto se mostrou capaz de identificar diferenças nas amostras avaliadas quanto à propensão dessas à produção de vibrações na superfície do disco. As amostras foram avaliadas no experimento proposto nas condições sem e com filme tribológico sobre a sua superfície, as quais correspondem ao estado das amostras antes e depois, respectivamente, do processo de caracterização do coeficiente de atrito destas, utilizando o tribômetro do LATRIB/UFRGS. Foi observado que as amostras com filme produziram maior vibração do que as amostras sem filme. Os resultados obtidos demonstraram uma forte correlação entre a propensão das amostras à produção de vibrações e a distribuição de asperezas da superfície das amostras. Esses resultados indicam que materiais de fricção com superfícies planas são capazes de transmitir mais vibração à superfície do disco do que aqueles com superfícies mais rugosas. / The present work describes the development and analysis of an experimental apparatus designed to evaluate the contribution of friction materials in vibrations induced on the surface of a brake disc. The proposed apparatus is equipped with a modal exciter (shaker), which was used to promote and control the excitation signal applied in the evaluated friction material. The response of this excitation in the disc surface was measured with accelerometers. The eight samples evaluated in this study was also characterized in terms of its friction coefficient and the asperity distribution of its surface. The modal characteristic of the disc was described in terms of its natural frequencies, damping and modal shapes, whose parameters were obtained by application of experimental modal analysis. The proposed apparatus was used to identify the main characteristics of the disc response when the excitation is applied throw the friction material. This case was also compared to the condition in which the disc was excited directly by the shaker. The most adequate metric to evaluate this experiment was selected as the mean value of the Frequency Response Function (FRF) spectrum, calculated by the H3 estimator The proposed apparatus showed being capable of identifying differences between the evaluated samples, regarding its propensity to produce vibrations on the disc surface. The samples were evaluated in with and without tribological film deposited on its surface. It was shown that the analyzed samples had the vibration increased with tribological film compared to the condition without the film. The obtained results demonstrated a strong correlation between the samples propensity to the production of vibration and the asperity distribution of the samples surfaces. These results indicate that friction materials with flat surfaces are capable to transmit more vibrations to the disc surface than those samples with rough asperity distribution.

O objetivo deste trabalho foi o analisar o impacto da resolução dos conjuntos de dados topográficos nas simulações das concentrações de dióxido de enxofre (SO2) emitido por uma fonte localizada no Sul do Brasil. Para isso foram realizadas duas simulações aplicando o modelo regional Weather Research and Forecasting acoplado com a química (WRF/Chem), configurado com duas representações do terreno de diferentes resoluções espaciais. Foram utilizados os dados padrão do modelo com melhor resolução, Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO), com aproximadamente 1 km, e inserido no bancos de dados do modelo as informações de terreno em alta-resolução do Radar Shuttle Topography Mission (SRTM) (30 metros). Para as emissões antrópicas do modelo foi elaborado um programa capaz inserir os volumes do poluente SO2 de forma horária expelidos pela chaminé, de acordo com as taxas de emissão medidos diretamente na fonte. O programa representou a emissão do poluente no ponto de grade correspondente a localização e a altura acima da superfície da chaminé da fonte. As simulações foram configuradas com os seguintes esquemas de parametrização: para microfísica de nuvens foi utilizado o Goddard Cumulus Ensemble; os esquemas de radiação de onda longa e curta foram o Goddard e o Rapid Radiative Transfer Model para modelos de circulação geral da atmosfera (MCGA); para a parametrização de cumulus o esquema utilizado foi o Grell 3D Ensemble Scheme; e para os esquemas de camada superficial e camada limite planetária foram utilizados os da teoria da similaridade do Fifth-Generation National Center for Atmospheric Research/Penn State Mesoscale Model (MM5) e o Yonsey University, respectivamente. A escolha desta combinação de esquemas foi definida a partir de um estudo inicial da sensibilidade do modelo à mudança das parametrizações. Os resultados dos experimentos numéricos alterando a topografia foram validados a partir dos dados de monitoramento das estações meteorológica e da qualidade do ar pertencentes à empresa responsável pelo empreendimento associado à fonte. Foi observado que as simulações com os dados SRTM expressaram o terreno da região de estudo mais próximo à realidade, representando o aspecto heterogêneo do relevo, ressaltando os picos e os vales. Os resultados das validações meteorológicas utilizando os dados topográficos indicaram melhoras nas simulações das variáveis meteorológicas: temperatura, umidade relativa, velocidade do vento e precipitação. Os experimentos com os dados topográficos GTOPO e SRTM no modelo WRF/Chem, configurado com as emissões horárias da fonte de Candiota, reproduziram o comportamento dos ventos para transporte de SO2 até as estações de monitoramento conforme os dados observados. Porém foram identificados padrões diferentes na representação das concentrações do poluente entre as duas simulações do modelo, associados aos escoamentos dos ventos representados pelos experimentos. A resolução da topografia afetou na simulação de SO2 devido ao aumento da forçante superficial induzida pelo terreno. Este aumento na forçante, influenciou a advecção da pluma de SO2, resultando em diferentes padrões das concentrações de SO2 no ponto de grade correspondente às estações de monitoramento. Contudo, os resultados das simulações das concentrações de SO2, tanto de forma horária quanto na abordagem das médias diárias, não indicaram uma relação linear entre a utilização de dados em alta resolução e a melhora na representação do SO2 pelo modelo WRF/Chem. / The objective of this work was to analyze the impact of the higher resolution topographic data sets in the simulations of the Sulfur dioxide (SO2) concentrations emitted by a source located Southern Brazil. Two simulations were performed applying the Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry – WRF/Chem, configured with two representations of the terrain with different spatial resolutions. The standard data of the model with the best resolution (approximately 1 km), Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO), and was inserted in the model databases the high-resolution (30 meters) terrain information of the Radar Shuttle Topography Mission (SRTM). For the anthropic emissions of the model, a program was developed capable of inserting the hourly SO2 pollutant volumes expelled by the chimney, according to the emission rates measured directly at the source. The program inserted these emissions into the grid point corresponding to the location and height above the surface of the emission source. The simulations were configured with the following parameterization schemes: for cloud microphysics Goddard Cumulus Ensemble; for the long and short wave radiation treatment it was used the Goddard and the Rapid Radiative Transfer Model for general circulation models; for the cumulus parameterization the scheme it was used the Grell 3D Ensemble Scheme; and for the surface layer and planetary boundary layer schemes, the similarity theory of the Fifth-Generation National Center for Atmospheric Research/Penn State Mesoscale Model (MM5) and the Yonsey University, respectively. The choice of this combination of schemes was defined from an initial study of the sensitivity of the model to the change of parametrizations. The results of the numerical experiments altering the topography were validated from the monitoring data of the meteorological stations and the air quality belonging to the company responsible for the enterprise associated to the source. It was observed that the simulations with the SRTM data expressed the terrain of the region of study closest to reality, representing the heterogeneous aspect of the terrain, highlighting the peaks and valleys. The results of the meteorological validations using the new topographic data indicated an improvement in the simulations of the meteorological variables: temperature, relative humidity, wind speed and precipitation. The experiments with the GTOPO and SRTM topographic data in WRF/Chem model, configured with the hourly emissions of the Candiota source, reproduced the winds behavior that transported the SO2 to the monitoring stations according to the observed data. However, different patterns were identified in the pollutant concentrations between the two simulations of the model, associated to the wind flows represented by the experiments. The topography resolution affected in the simulation of SO2 due to the increase of the surface forcing induced by the terrain. This increase in the forcing influenced the advection of the SO2 plume, resulting in different patterns of SO2 concentrations at the grid point corresponding to the monitoring stations. However, the results of simulations of SO2 concentrations, both hourly and in the approach of daily averages, did not indicate a linear relationship between the use of high resolution data and the improvement in the representation of SO2 by WRF/Chem model.

It is recognised that some proportion of South American large-scale topography has been generated by convection within the Earth's mantle. Yet, spatial and temporal patterns of dynamic topography remain poorly understood. Variation of present-day dynamic topography can be mapped in the oceans by calculating residual depths with respect to the well-known age-depth relationship. Along the margins abutting South America, anomalies with amplitudes of $\pm1$ km and wavelengths of $\sim10^{3}$ km are observed. Onshore, dynamic topography is investigated by analysing a range of disparate datasets. Positive long-wavelength free-air gravity anomalies and slow shear-wave mantle velocities correlate with high plateaux of the Borborema Province and the Central Andean Altiplano. Admittance analyses of these regions are used to gauge dynamic support. Admittance of $ > 20$ mGal km$^{-1}$ at wavelengths $ > $ 500 km suggests partial dynamic support. In this context, inverse modelling of longitudinal river profiles is applied to retrieve a continental-scale uplift history. Erosional parameters are calibrated against an independently derived uplift history of the Borborema Province that reveals uplift in the last 30 Ma. Results suggest that the bulk of South American regional topography grew during Cenozoic times. In the Central Andean Altiplano and Southern Patagonia, most uplift occurred in the last 20 Ma. In both areas, widespread Cenozoic magmatism suggests that youthful uplift might be related to asthenospheric upwelling. Uplift histories are used to predict sediment flux to the Amazon Fan, which reveals that onset of the delta is a direct consequence of intensified Andean uplift. Analysis of the Parna\'iba cratonic basin of northeast Brazil is carried out to evaluate long-term evolution of vertical motions and to understand the mechanisms driving this basin's subsidence. Joint interpretation of a deep seismic reflection profile that traverses the basin and receiver function analyses reveal a 3 km thick basin underlain by three crustal blocks. Moho depths of 38--43 km are observed beneath the Amazon craton west of the basin, whereas depths of 35 km are found underneath the Borborema Province to the east. The Moho is located at 38--42 km depth beneath the basin. Stratigraphic architecture from shallow seismic reflection profiles reveals undisturbed deposition between Palaeozoic and Mesozoic times. Rift-type structures are locally imaged. Subsidence analysis reveals thermally-driven subsidence with thermal time constants of $\sim$ 70--80 Ma. Assessment of crustal thickness variations indicates that minimal extension of up to 80 km, with small stretching factors (up to 1.15), is plausible beneath Parna\'iba. One- and two-dimensional strain rate histories suggest that pre-Silurian rifting followed by thermal subsidence is possible if a minimum of 1 km of syn-rift deposition occurred. Basin-wide erosional unconformities are observed throughout the sedimentary section and correlate with departures from long-term subsidence trends. These steps are interpreted as transient uplift events that led to development of ephemeral landscapes, suggesting that dynamic topography could have played a role in the evolution of this Phanerozoic basin.

La complexification des intégrations sur les puces électroniques et la course à la miniaturisation sont les deux moteurs actuels de la microélectronique. Les limites optiques de la lithographie sont déjà atteintes depuis longtemps. Ainsi, la fabrication doit aussi être contrôlée de plus en plus étroitement afin d’éviter des variabilités qui nuiraient au bon fonctionnement du produit. Cette thèse présente une approche holistique du contrôle d’un des paramètres les plus importants de la photolithographie : le focus. Celui-ci est directement lié à la qualité de l’image transférée dans la résine photosensible pendant l’exposition. Son contrôle est donc primordial. Les sources de variabilités du focus sur le wafer sont multiples et diverses mais le cas particulier de la topographie du substrat a été privilégié dans cette étude. L’approche holistique de cet effet en particulier a conduit à l’utilisation d’outils de « data mining » telle la régression par la méthode des moindres carrés partiels qui a permis de pointer les principales causes de cette topographie, de créer un modèle prédictif de la topologie mais aussi d’évaluer des solutions d’améliorations comme l’amélioration des corrections qu’effectue le scanner permettant un meilleur contrôle généralisé de toutes les technologies sans toutefois changer l’intégration et le design ou encore la mise en place d’une méthode qui permet d’évaluer les erreurs de focus sur le wafer sans pour autant avoir recours à des mesures intensives sur silicium. D’autres solutions permettent de corriger les facteurs de risques à la source en modifiant le design afin de limiter la formation de la topologie de surface / The increasing complexity in chip integration (co-integration, increasing diversity of matérials…) and the race to dimension shrinkage are the two main drivers of research in microelectronics today. The optical limitations of lithography have been reached some years ago so that double patterning is now a typical process flow in production and helps reducing pattern size and increasing design density. Because of these, the manufacturing itself needs to be more tightly controlled in order to avoid marginalities. Which will affect the chip operation. The cross-effects between these elements are more numerous and their ratio in the total budget is larger whereas the needs for tighter process control are rising. This thesis presents a holistic approach of the control of one of the main parameters for photolithography: focus. It is directly linked to the quality of the image transferred into the photoresist during exposure. Its control is then essential. Variability sources for focus are manifold and diverse: laser, mask, optical column, servo-controllers, wafer flatness, integration, design, substrate reflectivity, material quality etc. All these are added to each other, leading to the creation of defects which can be catastrophic such as shorts. The first objective of this work was to show current challenges raised by STMicroelectronics new technologies, specifically photolithography-wise and focus-wise. A budget breakdown of two critical processes (Metal line patterning in 28nm FD-SOI and Contact patterning for 14nm FD-SOI) has been established which gives the impact of every effect. The product layout effects were evaluated to represent up to 20% of the complete budget and 50% of its intra-chip component. Topography contributes to a large part of these effects and offline measurements showed up to 32nm 3s of height variation in a single field. This may lead to local defocuses of the same order of magnitude. The usable depth of field being about 60 to 70nm for the studied layers, it is clear that focus control is really tight here. The holistic approach of topology leaded to the use of data mining tooling as PLS regression (Partial least Square). It allowed the highlighting of main causes of topography, the creation of a predictive model of topology and the evaluation of several improvement solutions. One may distinguish “palliative” and “curative” solutions. In the first category, on may put scanner levelling improvements which might be effective for every technology without any modification to make on integration and design. The emulated wafer map methodology providing on-product focus non-uniformities without any measurements is also a solution for investigation. “Curative” solutions may concern the mitigation of risk factors by modifying the design topography built-up main factors

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-05Bitstream added on 2014-06-13T19:14:03Z : No. of bitstreams: 1 prado_shb_me_botfca.pdf: 696688 bytes, checksum: 29a8a75930966e0506582ca31de273a4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O conhecimento da área e de seu relevo é de fundamental importância, para a elaboração de qualquer projeto, condição indispensável para projetos de irrigação. Sendo possível a reserva de água em forma de uma represa, se torna necessária a execução de um barramento para o armazenamento dessa água. O estudo do projeto de barragem requer inicialmente o conhecimento da topografia do local. Neste trabalho, considerando diferentes bases cartográficas, verificamos a mais adequada ao dimensionamento de uma represa. Tais bases cartográficas, foram oriundas de cartas oficiais e de levantamentos topográficos à campo. Utilizaram-se como cartas oficiais a Carta do IBGE em escala 1:50.000 e do Plano Cartográfico de SP em escala 1:10.000, e como levantamentos topográficos o taqueométrico e o geométrico. Foi realizado um projeto teórico para cada base cartográfica definida. Paralelamente à este estudo, ocorreu a implantação de uma represa na área em estudo. Após sua conclusão, foram tomadas suas medidas reais (volume de terra movimentada, dimensões, volume de água armazenada, etc.), as quais foram comparadas com os dados dos projetos teóricos elaborados com base nas diferentes bases cartográficas, criando assim uma avaliação real dos resultados. As bases cartográficas obtidas pelas cartas, não foram representativas para a obtenção do relevo, não sendo fontes adequadas para o detalhamento da área no calculo do projeto. Tornando-se mais representativos os levantamentos de campo com melhores resultados para a elaboração do projeto. Houve uma pequena variação entre os resultados apresentados pelos levantamentos de campo, caracterizando o levantamento taqueométrico como o mais adequado pela praticidade do levantamento da área. Na execução da represa houve uma adaptabilidade das condições de campo para a sua construção... / The knowledge of the area and its relief is of basic importance, for the elaboration of any project. Indispensable condition for irrigation projects, the water, if becomes a restricted factor. Being possible the water reserve in form of a dam, if becomes necessary the execution of slide bars for the storage of this water. The study of the barrage project it requires initially the knowledge of the topography of the place. This work considering different cartographic bases, objectified most adequate to the sizing of a dam. Such cartographic bases, had been deriving of official letters and topographical surveys to the field. They had been used as official letters the Letter of the IBGE in scale 1:50.000 and the Cartographic Plan of SP in scale 1:10.000, and as topographical surveys the taqueometrico and the geometric one. A theoretical project for each defined cartographic base was carried through. Parallel to the this study, the implantation of a dam in the area in study occurred. After its conclusion, had been taken its measures real (volume of put into motion land, dimensions, volume of stored water, etc.), which had been compared with the data of the theoretical projects elaborated on the basis of the different cartographic bases, thus creating a real evaluation of the results. The cartographic bases gotten by the letters, had not been representative for the attainment of the relief, being sources adjusted for the detailing of the area in do not calculate it of the project. Becoming more representative, the field surveys had presented better resulted for the elaboration of the project. It had a small variation enters the results presented for the field surveys, characterizing the taqueometrico survey as the most adjusted even for the easiness of the survey of the area. In the execution of the dam it had an adaptability of the conditions of field for its construction ... (Complete abstract, click eletronic address below)

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-21T15:55:45Z No. of bitstreams: 1 MILLA NÓBREGA DE MENEZES COSTA – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 8613459 bytes, checksum: 281a0bab0ad8f525e13dfcc4b7c9ea81 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T15:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MILLA NÓBREGA DE MENEZES COSTA – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 8613459 bytes, checksum: 281a0bab0ad8f525e13dfcc4b7c9ea81 (MD5) Previous issue date: 2018-04-20 / Capes / Fatores ambientais contribuem para a instabilidade atmosférica em qualquer parte do globo terrestre. E extremamente importante compreendê-los, pois estes fatores são vitais para elaborar previsões climatológicas concisas. O estado da Paraíba tem sido muito estudado cientificamente devido às irregularidades pluviométricas, entretanto ainda há poucos estudos relacionados ao fato de como os sistemas meteorológicos atuam diretamente na estrutura vertical da atmosfera deste estado, e consequentemente prejudicam a previsão climatológica. Este trabalho objetivou caracterizar a estrutura da atmosfera deste estado para ampliar o conhecimento cientifico relacionado a isto que é escasso e de forma inovadora utilizando dados da reanálise aplicados no programa computacional em linguagem Python. Foram selecionadas cidades em diferentes mesorregiões do estado, como Alhandra (litoral), Areia (brejo), Campina Grande (agreste), Taperoá (cariri) e Catolé do Rocha (sertão). Neste estudo foram utilizados dados observacionais de precipitação mensal entre 1980 e 2016 e diárias do ano de 2016, obtidos da Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), dados da reanálise ERA ÍNTERIM resolução 0.125° X 0.125 obtidos no sistema do European Center for Médium Range Weather Forecasting (ECMWF), imagens do satélite GOES 13 provenientes do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais em parceria com o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE), e linhas de correntes (componentes do vento u e v, nos niveis de pressão: 1000, 850, 700, 500, 200mb) que foram plotadas. Foi aplicada a metodologia da Análise de Ondeletas com dados mensais, e com dados diários, equações de verificação da estrutura da atmosfera, índices de instabilidade, e o programa SHARPpy (Skew-T and Hodograph Analysis Research Program — Python) utilizando dados da reanálise como dados de entrada no programa. Este programa foi utilizado como teste neste trabalho. Os resultados mostraram, na Análise de Ondeletas, que entre 1980 a 2016 o ciclo anual apresentou confiança de 95% com relação à precipitação versus o tempo. Entretanto as escalas menores, 0.25 (intrasazonal, I a 2 meses), maior que 0.25 (sazonal, 3 meses), 0.50 (semi-anual, 6 meses) também mostraram relevância, indicando que a maior precipitação se concentra nestas escalas. Os histogramas revelaram que os dados médios observados e dados da reanálise conseguem captar informações equivalentes, validando assim, utilização dos dados da reanálise de superfície e ar superior. Entretanto, vale salientar que a reanálise não foi capaz de detectar precipitação intensa diária. Na análise dos aspectos meteorológicos, cada dia específico que foi selecionado mostrou influência de diversos sistemas meteorológicos como Alta Subtropical, Alta da Bolívia, Alta dos Açores, ZCIT, VCAN, sistema convectivo, entre outros. O programa SHARPpy, foi utilizado como teste para analisar a configuração da estrutura da atmosfera para cada uma das cidades e dias escolhidos no trabalho, possibilitou a identificação de sistemas meteorológicos que estavam atuando e influenciando a atmosfera nas grande, meso e micro escalas sob condições de ocorrência de precipitação ou não. Assim, mostrou coerência em seus resultados, no sentido de que o perfil da atmosfera era representativo das condições de tempo. Logo, foi detectado interação entre sistemas atuantes, indicando acoplagem entre estes. E a orografia mostrou-se de grande importância e impacto no perfil vertical da atmosfera local. / Environmental factors contribute to atmospneric instability in any part of the globe. It is extremely important to understand them, as these factors are vital to concise weather forecasting. The state of Paraíba has been shidied scientifically due to its rainfall irreguiarities; however, there are stilt few studies on how meteorological systems act on the vertical síruciure u f íhe aíinospíiere o f íhis region, anu iheir coiisequeriuv hartniiig effecís on climatological forecasts. This work aims to characterize the structure o f the atmosphere of Paraíba in order to expand the scarce scientific knowledge on it by using data from tlie reanalysis applied to the computational program in the language Python. Cities were selected tíi uiffeiciii iíiesoíegioiis of the state, such as Alhandra (coastal), Areia (brejo - wetlaiids), Campina Grande (agreste - semi moist), Taperoá (Cariri - dry) and Catolé do Rocha (Sertão - backlands). For the present study, monthly observationaí data on precipitation were used between 1980 - 2016 and 2016; whereas daily data were provided by the Executive Agency resolution 0.125 ° X 0.125, which were obtained from the European Center for Médium Range Weather Forecasting (ECMWF), as well as from GOES 13 satellite images provided by the National Institute for Space Research in partnership with the Center for Weather at the pressure leveis: 1000, 850, 700, 500, 200mb) that were plotted. The Wavelet Analysis methodology with its monthly data was applied in addition to daily data, atmospheric structure verification equations, instability índices, and the SHARPpy program (Skew-T and program data. This program was used as a test for the present work. The results showed that, between 1980 and 2016, the annual cycle revealed a 95% assurance in relation to precipitation versus time. However, the smaller scales, 0.25 (intrasazonal, 1 to 2 months), greater than 0.25 that higher precipitation is concentrated on these scales. The histograms reveal that the observed mean data and reanalysis data can capture equivalent information, thus validating the use of surface and upper air reanalysis data in the present study. However, it is worth the meteorological aspects on each specífic day that was selected revealed the influence of several meteorological systems such as High Subtropical, High of Bolívia, High of the Azores, ITCZ, VCAN, convective system, among others. And the SHARPpy program that was used as a test to analyze the configuration of the aUnosphere structure for the cities on the selected days in the work, allowed the identification of meteorological systems that were acting and influencing the atmosphere at great, meso and micro scales under conditions of precipitation or not. Thus, it has displayed coherence as to its results, in the sense that the profíle of the atmosphere was representative of the weather conditions. Therefore, interaction between active systems was detected, indicating coupling between them. And the orography was found to be of greater importance and impactful considering the vertical profíle of thelocal atmosphere.

Master of Science / Department of Biological and Agricultural Engineering / Aleksey Sheshukov / The global requirements for food and agricultural products have increased enormously in recent years mainly due to increase in global population. More land is brought under human development and cultivation including marginal lands that are susceptible to degradation processes of erosion, waterlogging, and depletion of organic matter. The resulting effects include; deprivation of the roles performed by the environment, high costs of water treatment, and sedimentation of water reservoirs. This study aims at assessment of ephemeral gully (EG) erosion using topographic and hydrologically based models in two paired watersheds in Central Kansas. The effects of best management practices (BMPs) implementation on EG formation, and erosion rates within the watershed are discussed. The topographic index (TI) models used include: slope area model (SA), compound topographic index model (CTI), wetness topographic index model (WTI), slope area power (SA2), kinematic wave model (nLS), and modified kinematic wave model (nLSCSS). EGs predicted by each model threshold were compared with observed EGs obtained through digitization and field reconnaissance. The agreement of thresholds obtained from location and length approaches were compared by means of drainage density concept. Statistical analysis was performed by error matrix for EG location analysis, and root mean square error (RMSE) and Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) for EG length analysis. A TIN-based real-time integrated basin simulator (tRIBS) model, a physically-based, distributed hydrological model was coupled with an EG erosion component (Foster and Lane model) to estimate the erosion rates, and effect of installation of BMPs on reduction of EG erosion rates from agricultural fields. The results indicated that TI models could predict EG location with a maximum total accuracy of 70%. The effectiveness of TI models at prediction of EGs is affected by watershed features such as installed structural best management practices, roads, and culverts. The CTI model outperformed all the TI models at prediction of EGs with maximum Kappa and NSE values of 0.32 and 0.55 respectively, and a minimum RMSE value of 0.087 m. Structural BMPs are effective at controlling erosion from croplands, however, the effectiveness of structural BMPs at reduction of sediment loadings from EGs vary depending on surface cover, and BMP geometry.