Os efeitos ambientais negativos da urbanização podem ser mitigados pela presença de espaços verdes dentro e ao redor das cidades. Os elementos mais valiosos de tais áreas são reconhecidamente as árvores. Entretanto, existem também alguns riscos associados com a sua presença, os quais expressam a possibilidade de queda da árvore ou de seus galhos por perda de resistência biomecânica, resultando em perigo de morte e estragos a propriedades, bens e infraestrutura. Nesse sentido, a tomografia de impulso tem se mostrado como uma técnica bastante eficaz em detectar fragilidades biomecânicas no lenho. Considerando ainda que o vento é a principal força dinâmica atuante na copa das árvores, este estudo se propôs a (a) simular o comportamento dos ventos sobre a região do Parque Zoobotânico do Museu Paraense Emílio Goeldi, localizado em Belém-PA, durante quatro eventos de chuvas e ventos fortes usando o ENVI-met, (b) quantificar a perda de resistência biomecânica através da tomografia de impulso em 12 árvores presentes no referido parque e (c) identificar as árvores que possuem um maior risco de queda. Os modelos gerados pelo ENVI-met foram capazes de mostrar zonas de turbulência atuando sobre a copa das árvores tomografadas, e levando em conta a perda de resistência biomecânica, o Guajará foi identificado como apresentando o maior risco de queda entre todas as árvores estudadas. Concluiu-se que o ENVI-met prestou-se perfeitamente para a identificação de zonas de turbulência atuando na copa das árvores. Uma vez conhecidas essas turbulências e considerando a perda de resistência biomecânica acusada pela tomografia, ações de manejo pontuais podem ser propostas e executadas visando diminuir o risco de queda de árvores por ventos fortes em eventos futuros. / Negative environmental effects of urbanization can be mitigated by the presence of green spaces in and around cities. The most valuable elements of such green spaces are considered to be trees. Nonetheless, trees can pose some risks, which encompass the likelihood of mechanical failure of trunk or branches, causing injury to people or damaging buildings and properties. Accordingly, impulse tomography has proven to be a very effective technique in detecting biomechanical weaknesses in the wood. Considering wind as the main dynamic force acting on the tree crown, this study aimed to (a) simulate the behavior of winds over the region of the Goeldi Museum (located in Belém, Pará State, Brazil) during four events of heavy rain and strong winds using the ENVI-met software, (b) quantify the loss of biomechanical resistance for 12 trees located at the Museum and (c) identify trees with high possibility of failure. The models generated by ENVI-met were able to find areas of turbulence influencing the canopy of those trees. Together with the loss of biomechanical resistance, it was possible to identify the Guajará as having the greatest risk of failure among all the analyzed trees. It was concluded that ENVI-met represents a great tool in the identification of turbulence areas that influence trees. Once these areas are identified, and considering the loss of biomechanical resistance given by the impulse tomography, punctual management actions can be proposed and put into action for the sake of reducing risk of failure in future events of strong winds.

Entender o clima dos espaços urbanos em suas diversas conformações é objeto de grande interesse para a melhoria da qualidade de vida da população que usufrui desses espaços. Cada microclima requer intervenções específicas para a obtenção de condições favoráveis de conforto higrotérmico tendo em vista a saúde e o bem estar de seus usuários. O objetivo desta pesquisa foi avaliar elementos de vegetação como barreira aos ventos visando o conforto térmico em espaços abertos. O procedimento utilizado foi quantificar a interferência de elementos vegetais na passagem dos ventos, na altura dos pedestres, a partir de configurações de vegetação pré-estabelecidas. O cenário eleito para este estudo foi a área externa do Campus da Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), localizado no bairro Taquaral em Piracicaba, SP. Embora trate-se de clima predominantemente quente, há relatos de desconforto no local em dias frios decorrente do excesso de ventos. Foram estudadas três diferentes espécies dispostas em arranjos com intenção de barreira aos ventos: Jasminum mesnyi Hance, Pseudosasa japonica (Steud.) Makino e Pinus caribaea Morelet. As variáveis microclimáticas medidas foram temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade dos ventos, em três posições distintas por espécie: em um campo aberto próximo, antes e depois da barreira. O período de coleta de dados foi das 9 às 21 horas, em intervalos de 3 minutos, durante três dias por espécie, nos meses de agosto e setembro de 2014. Os resultados obtidos no campo aberto foram comparados aos registrados na estação meteorológica da ESALQ-USP no mesmo período. Foi feita a medição do LAI (Índice de Área Foliar) das espécies. Foram realizadas simulações computacionais em modelagem da área no programa ENVI-met® 3.1, com os dados de Densidade de Área Foliar (LAD) estimados a partir dos valores de LAI obtidos nas medições, como parte dos estudos de viabilidade para adoção do LAI como parâmetro na previsão de resultados, o que permitiria sua aplicabilidade a outras espécies. Os resultados obtidos indicam uma tendência favorável a este princípio, porém estudos com maior intensidade amostral são necessários para obtenção desta correlação. Outras aplicações podem ser beneficiadas com esta linha de estudo, como a previsão do risco de queda de árvores. / Understanding the climate of urban spaces in their various conformations is subject of great interest to improve the quality of life of the population that occupies these spaces. Each microclimate requires specific interventions to obtain favorable terms of hygrothermal comfort owing to health and welfare of its members. The objective of this research was to evaluate plant matter as a barrier to winds targeting the thermal comfort in open spaces. The procedure was quantifying the interference of tree elements in the passage of winds, at a pedestrian level, from pre-established vegetation settings. The chosen scenario for this study was the campus of the Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), located in the Taquaral neighborhood in Piracicaba, SP. While dealing is predominantly warm weather, discomfort is reported in cold weather due to the excessive winds in the external areas. We studied three different species placed in arrangements intended as wind barriers: Jasminum mesnyi Hance, Pseudosasa japonica (Steud.) Makino and Pinus caribaea Morelet. Microclimate variables measured were air temperature, relative humidity and wind speed, in three different positions by species: in a nearby open field, before and after the barrier. The data collection period was from 9 to 21 o\'clock, at 3-minute intervals for three days by species, in August and September 2014. Results obtained in open field were compared with those recorded at ESALQ-USP\'s weather station during the same period. The LAI (Leaf Area Index) of the species was measured. Computer simulations were performed by modeling the area in ENVImet® 3.1 program, with the Leaf Area Density data (LAD) estimated from the LAI values obtained in measurements, as part of feasibility studies for the adoption of LAI as a parameter in the forecast results, allowing its applicability to other species. The results indicate a positive trend towards this principle, however, studies with larger sample intensity are required in order to achieve this correlation. Other applications may benefit from this line of study, such as the prediction of falling trees risks.

Muitos são os benefícios provenientes da arborização de vias públicas, como aumento da vida útil do asfalto por meio do sombreamento, filtragem de poluentes, absorção de CO2, interceptação da água da chuva e da radiação solar e mitigação de ilhas de calor; porém, por questões culturais, é considerada muitas vezes pela população como algo negativo, cujas folhas entopem calhas, raízes destroem calçadas, troncos e folhas atrapalham fiação elétrica e, principalmente, elas estão susceptíveis às quedas. A pesquisa teve como objetivo estudar o comportamento das quedas de árvores no município de Piracicaba/SP, Brasil, com atenção especial ao regime de ventos na cidade, baseado em dados fornecidos pelo Corpo de Bombeiros de Piracicaba, Secretaria de Defesa do Meio Ambiente de Piracicaba (SEDEMA) e Estação Meteorológica da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ). De caráter inédito, o principal resultado foi a relação direta entre quedas e zonas urbanizadas, que, em constantes alterações no uso do solo, acabam por danificar a sustentação das árvores (raízes), fato justificado pela alta concentração de quedas na parte central (36,7%), com destaque para as estações da primavera e do verão, ou seja, ventos e chuvas, na qual, juntas, somaram 78,0% do total. O período de retorno esperado para ventos superiores a 75 km h-1, classificados como temporais na Escala de Vento de Beaufort, foi de 2,8 eventos por ano. Enquanto verificou-se o predomínio de ventos alísios de sudeste, pertencentes ao quarto quadrante, a direção das rajadas de vento teve maior variação e, assim, com predomínio daqueles ventos, é recomendável instalações de parques industriais nas zonas norte, noroeste e oeste, haja vista a importância de evitar que os poluentes adentrem a cidade. As espécies de maior vulnerabilidade foram: Pachira aquatica Aubl. (monguba), Handroanthus sp. (ipê roxo) e Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (tipuana). Por meio de simulação microclimática computacional, utilizando o programa ENVI-met versão 3.1, em dois estudos de caso, sendo um em bairro residencial e outro na Praça José Bonifácio, foi possível identificar locais de maior atenção quanto às quedas de árvores, em função da rugosidade do local, capaz de alterar a velocidade e a direção do vento. / There are many benefits from public roads afforestation, such as longer pavement life through shading, filtering pollutants, CO2 absorption, intercepting rainfall and solar radiation and mitigating heat islands; however, due cultural issues, is often regarded by the population as something negative, whose leaves clog gutters, roots destroy sidewalks, stems and leaves disrupt electrical wiring and, mainly, they are susceptible to falls. The research aimed to study the behavior of falling trees in Piracicaba/SP, Brazil, with special attention to the wind regime in the city, based on data provided by the Piracicaba Fire Department, Secretariat of Defense of the Environment of Piracicaba (SEDEMA) and Meteorological Station Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ). From unedited character, the main result was the direct relationship between falls and urbanized areas, which, in constant changes in land use, end up damaging the support of trees (roots), a fact explained by the high concentration of falls in the central part (36.7%), highlighted to the spring and summer seasons, i.e., winds and rains, which, together, totaling 78.0% of the total cases. The payback period expected to winds who exceeding 75 km h-1, classified as storms in the Beaufort Wind Scale, was 2.8 events per year. While there was a predominance of trade winds from the Southeast, belonging to the fourth quadrant, the direction of the gusts of wind had greater variation and, thus, with those predominant winds, it recommend installation of industrial parks in North, Northwest and West areas, since the importance of avoiding that pollutants enter into the city. The most vulnerable species were: Pachira aquatica Aubl. (Guiana Chestnut), Handroanthus sp. (Purple Ipe) and Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (Tipuana). Through computational microclimate simulation, using the software ENVI-met version 3.1, in two case studies, being one in a residential area and another in the José Bonifácio Square, it was possible to identify locals of more attention as the falling trees, based on the local roughness, able to change the speed and direction of the wind.

Muitos são os benefícios provenientes da arborização de vias públicas, como aumento da vida útil do asfalto por meio do sombreamento, filtragem de poluentes, absorção de CO2, interceptação da água da chuva e da radiação solar e mitigação de ilhas de calor; porém, por questões culturais, é considerada muitas vezes pela população como algo negativo, cujas folhas entopem calhas, raízes destroem calçadas, troncos e folhas atrapalham fiação elétrica e, principalmente, elas estão susceptíveis às quedas. A pesquisa teve como objetivo estudar o comportamento das quedas de árvores no município de Piracicaba/SP, Brasil, com atenção especial ao regime de ventos na cidade, baseado em dados fornecidos pelo Corpo de Bombeiros de Piracicaba, Secretaria de Defesa do Meio Ambiente de Piracicaba (SEDEMA) e Estação Meteorológica da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ). De caráter inédito, o principal resultado foi a relação direta entre quedas e zonas urbanizadas, que, em constantes alterações no uso do solo, acabam por danificar a sustentação das árvores (raízes), fato justificado pela alta concentração de quedas na parte central (36,7%), com destaque para as estações da primavera e do verão, ou seja, ventos e chuvas, na qual, juntas, somaram 78,0% do total. O período de retorno esperado para ventos superiores a 75 km h-1, classificados como temporais na Escala de Vento de Beaufort, foi de 2,8 eventos por ano. Enquanto verificou-se o predomínio de ventos alísios de sudeste, pertencentes ao quarto quadrante, a direção das rajadas de vento teve maior variação e, assim, com predomínio daqueles ventos, é recomendável instalações de parques industriais nas zonas norte, noroeste e oeste, haja vista a importância de evitar que os poluentes adentrem a cidade. As espécies de maior vulnerabilidade foram: Pachira aquatica Aubl. (monguba), Handroanthus sp. (ipê roxo) e Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (tipuana). Por meio de simulação microclimática computacional, utilizando o programa ENVI-met versão 3.1, em dois estudos de caso, sendo um em bairro residencial e outro na Praça José Bonifácio, foi possível identificar locais de maior atenção quanto às quedas de árvores, em função da rugosidade do local, capaz de alterar a velocidade e a direção do vento. / There are many benefits from public roads afforestation, such as longer pavement life through shading, filtering pollutants, CO2 absorption, intercepting rainfall and solar radiation and mitigating heat islands; however, due cultural issues, is often regarded by the population as something negative, whose leaves clog gutters, roots destroy sidewalks, stems and leaves disrupt electrical wiring and, mainly, they are susceptible to falls. The research aimed to study the behavior of falling trees in Piracicaba/SP, Brazil, with special attention to the wind regime in the city, based on data provided by the Piracicaba Fire Department, Secretariat of Defense of the Environment of Piracicaba (SEDEMA) and Meteorological Station Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ). From unedited character, the main result was the direct relationship between falls and urbanized areas, which, in constant changes in land use, end up damaging the support of trees (roots), a fact explained by the high concentration of falls in the central part (36.7%), highlighted to the spring and summer seasons, i.e., winds and rains, which, together, totaling 78.0% of the total cases. The payback period expected to winds who exceeding 75 km h-1, classified as storms in the Beaufort Wind Scale, was 2.8 events per year. While there was a predominance of trade winds from the Southeast, belonging to the fourth quadrant, the direction of the gusts of wind had greater variation and, thus, with those predominant winds, it recommend installation of industrial parks in North, Northwest and West areas, since the importance of avoiding that pollutants enter into the city. The most vulnerable species were: Pachira aquatica Aubl. (Guiana Chestnut), Handroanthus sp. (Purple Ipe) and Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (Tipuana). Through computational microclimate simulation, using the software ENVI-met version 3.1, in two case studies, being one in a residential area and another in the José Bonifácio Square, it was possible to identify locals of more attention as the falling trees, based on the local roughness, able to change the speed and direction of the wind.

Entender o clima dos espaços urbanos em suas diversas conformações é objeto de grande interesse para a melhoria da qualidade de vida da população que usufrui desses espaços. Cada microclima requer intervenções específicas para a obtenção de condições favoráveis de conforto higrotérmico tendo em vista a saúde e o bem estar de seus usuários. O objetivo desta pesquisa foi avaliar elementos de vegetação como barreira aos ventos visando o conforto térmico em espaços abertos. O procedimento utilizado foi quantificar a interferência de elementos vegetais na passagem dos ventos, na altura dos pedestres, a partir de configurações de vegetação pré-estabelecidas. O cenário eleito para este estudo foi a área externa do Campus da Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), localizado no bairro Taquaral em Piracicaba, SP. Embora trate-se de clima predominantemente quente, há relatos de desconforto no local em dias frios decorrente do excesso de ventos. Foram estudadas três diferentes espécies dispostas em arranjos com intenção de barreira aos ventos: Jasminum mesnyi Hance, Pseudosasa japonica (Steud.) Makino e Pinus caribaea Morelet. As variáveis microclimáticas medidas foram temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade dos ventos, em três posições distintas por espécie: em um campo aberto próximo, antes e depois da barreira. O período de coleta de dados foi das 9 às 21 horas, em intervalos de 3 minutos, durante três dias por espécie, nos meses de agosto e setembro de 2014. Os resultados obtidos no campo aberto foram comparados aos registrados na estação meteorológica da ESALQ-USP no mesmo período. Foi feita a medição do LAI (Índice de Área Foliar) das espécies. Foram realizadas simulações computacionais em modelagem da área no programa ENVI-met® 3.1, com os dados de Densidade de Área Foliar (LAD) estimados a partir dos valores de LAI obtidos nas medições, como parte dos estudos de viabilidade para adoção do LAI como parâmetro na previsão de resultados, o que permitiria sua aplicabilidade a outras espécies. Os resultados obtidos indicam uma tendência favorável a este princípio, porém estudos com maior intensidade amostral são necessários para obtenção desta correlação. Outras aplicações podem ser beneficiadas com esta linha de estudo, como a previsão do risco de queda de árvores. / Understanding the climate of urban spaces in their various conformations is subject of great interest to improve the quality of life of the population that occupies these spaces. Each microclimate requires specific interventions to obtain favorable terms of hygrothermal comfort owing to health and welfare of its members. The objective of this research was to evaluate plant matter as a barrier to winds targeting the thermal comfort in open spaces. The procedure was quantifying the interference of tree elements in the passage of winds, at a pedestrian level, from pre-established vegetation settings. The chosen scenario for this study was the campus of the Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), located in the Taquaral neighborhood in Piracicaba, SP. While dealing is predominantly warm weather, discomfort is reported in cold weather due to the excessive winds in the external areas. We studied three different species placed in arrangements intended as wind barriers: Jasminum mesnyi Hance, Pseudosasa japonica (Steud.) Makino and Pinus caribaea Morelet. Microclimate variables measured were air temperature, relative humidity and wind speed, in three different positions by species: in a nearby open field, before and after the barrier. The data collection period was from 9 to 21 o\'clock, at 3-minute intervals for three days by species, in August and September 2014. Results obtained in open field were compared with those recorded at ESALQ-USP\'s weather station during the same period. The LAI (Leaf Area Index) of the species was measured. Computer simulations were performed by modeling the area in ENVImet® 3.1 program, with the Leaf Area Density data (LAD) estimated from the LAI values obtained in measurements, as part of feasibility studies for the adoption of LAI as a parameter in the forecast results, allowing its applicability to other species. The results indicate a positive trend towards this principle, however, studies with larger sample intensity are required in order to achieve this correlation. Other applications may benefit from this line of study, such as the prediction of falling trees risks.

Ventos (em inglês outflows) de ampla abertura e larga escala sâo uma característica comum em galáxias ativas, como as galáxias Seyfert. Em sistemas como este, onde buracos negros supermassivos (em inglês super massive black holes, SMBHs) de núcleos galácticos ativos de galáxias (em inglês active galactic nuclei, AGN) coexistem com regiões de formação estelar (em inglês star forming, SF), nâo está claro das observações se o AGN SMBH ou o SF (ou ambos) são responsaveis pela indução desses ventos. Neste trabalho, estudamos como ambos podem influenciar a evolução da galáxia hospedeira e seus outflows, considerando galáxias tipo Seyfert nas escalas de kilo-parsec (kpc). Para este objetivo, estendemos o trabalho anterior desenvolvido por Melioli & de Gouveia Dal Pino (2015), que considerou ventos puramente hidrodinâmicos impulsionados tanto pela SF quanto pelo AGN, mas levando em conta para este último apenas ventos bem estreitos (colimados). A fim de obter uma melhor compreensão da influencia (feedback) desses mecanismos sobre a evolução da galáxia e seus outflows, incluímos também os efeitos de ventos de AGN com maior ângulo de abertura, já que ventos em forma de cone podem melhorar a interação com o meio interestelar da galáxia e assim, empurrar mais gás nos outflows. Além disso, incluímos também os efeitos dos campos magnéticos no vento, já que estes podem, potencialmente, ajudar a preservar as estruturas e acelerar os outflows. Realizamos simulações tridimensionais magneto-hidrodinâmicas (MHD) considerando o resfriamento radiativo em equilíbrio de ionização e os efeitos dos ventos do AGN com dois diferentes ângulos de abertura (0º e 10º) e razões entre a pressão térmica e a pressão magnética beta=infinito, = 300 e 30, correspondentes a campos magnéticos 0, 0,76 micro-Gauss e 2,4 micro-Gauss respectivamente. Os resultados de nossas simulações mostram que os ventos impulsionados pelos produtos de SF (isto é, pelas explosões de supernovas, SNe) podem direcionar ventos com velocidades 100-1000 km s¹, taxas de perda de massa da ordem de 50 Massas solares/ano, densidades de ~1-10 cm-3 e temperaturas entre 10 e 10 K, que se assemelham às propriedades dos denominados absorvedores de calor (em inglês warm absorbers, WAs) e também são compatíveis com as velocidades dos outflows moleculares observadas. No entanto, as densidades obtidas nas simulações são muito pequenas e as temperaturas são muito grandes para explicar os valores observados nos outflows moleculares (que têm n ~150-300 cm³ e T<1000 K). Ventos colimados de AGN (sem a presença de ventos SF) também são incapazes de conduzir outflows, mas podem acelerar estruturas a velocidades muito altas, da ordem de ~10.000 km s¹ e temperaturas T> 10 K, tal como observado em ventos ultra rapidos (em inglês, ultra-fast outflows, UFOs). A introdução do vento de AGN, particularmente com um grande ângulo de abertura, causa a formação de estruturas semelhantes a fontes galácticas. Isso faz com que parte do gás em expansão (que está sendo empurrado pelo vento de SF) retorne para a galáxia, produzindo um feedback \'positivo\' na evolução da galáxia hospedeira. Descobrimos que esses efeitos são mais pronunciados na presença de campos magnéticos, devido à ação de forças magnéticas extras pelo vento AGN, o qual intensifica o efeito de retorno do gás (fallback), e ao mesmo tempo reduz a taxa de perda de massa nos outflows por fatores de até 10. Além disso, a presença de um vento de AGN colimado (0º) causa uma remoção significativa da massa do núcleo da galáxia em poucos 100.000 anos, mas este é logo reabastecido pelo de gás acretante proveniente do meio interestelar (ISM) à medida que as explosões de SNe se sucedem. Por outro lado, um vento de AGN com um grande ângulo de abertura, em presença de campos magnéticos, remove o gás nuclear inteiramente em alguns 100.000 anos e não permite o reabastecimento posterior pelo ISM. Portanto, extingue a acreção de combustível e de massa no SMBH. Isso indica que o ciclo de trabalho desses outflows é de cerca de alguns 100.000 anos, compatível com as escalas de tempo inferidas para os UFOs e outflows moleculares observados. Em resumo, os modelos que incluem ventos de AGN com um ângulo de abertura maior e campos magnéticos, levam a velocidades médias muito maiores que os modelos sem vento de AGN, e também permitem que mais gás seja acelerado para velocidades máximas em torno de ~10 km s¹, com densidades e temperaturas compatíveis com aquelas observadas em UFOs. No entanto, as estruturas com velocidades intermediárias de vários ~100 km s¹ e densidades até uns poucos 100 cm³, que de fato poderiam reproduzir os outflows moleculares observados, têm temperaturas que são muito grandes para explicar as características observadas nos outflows moleculares, que tem temperaturas T< 1000 K. Além disso, estes ventos de AGN não colimados em presença de campos magnéticos entre T< 1000 K. Alem disso, estes grandes ventos AGN de angulo de abertura em fluxos magnetizados reduzem as taxas de perda de massa dos outflows para valores menores que aqueles observados tanto em outflows moleculares quanto em UFOs. Em trabalhos futuros, pretendemos estender o espaço paramétrico aqui investigado e também incluir novos ingredientes em nossos modelos, como o resfriamento radioativo fora do equilíbrio, a fim de tentar reproduzir as características acima que não foram explicadas pelo modelo atual. / Large-scale broad outflows are a common feature in active galaxies, like Seyfert galaxies. In systems like this, where supermassive black hole (SMBH) active galactic nuclei (AGN) coexist with star-forming (SF) regions it is unclear from the observations if the SMBH AGN or the SF (or both) are driving these outflows. In this work, we have studied how both may influence the evolution of the host galaxy and its outflows, considering Seyfert-like galaxies at kilo-parsec (kpc) scales. For this aim, we have extended previous work developed by Melioli & de Gouveia Dal Pino (2015), who considered purely hydrodynamical outflows driven by both SF and AGN, but considering for the latter only very narrow (collimated) winds. In order to achieve a better understanding of the feedback of these mechanisms on the galaxy evolution and its outflows, here we have included the effects of AGN winds with a larger opening angle too, since conic-shaped winds can improve the interaction with the interstellar medium of the galaxy and thus push more gas into the outflows. Besides, we have also included the effects of magnetic fields in the flow, since these can potentially help to preserve the structures and speed up the outflows. We have performed three-dimensional magneto-hydrodynamical (MHD) simulations considering equilibrium radiative cooling and the effects of AGN-winds with two different opening angles (0º and 10º), and thermal pressure to magnetic pressure ratios of beta=infinite, 300 and 30 corresponding to magnetic fields 0, 0.76 micro-Gauss and 2.4 micro-Gauss, respectively. The results of our simulations show that the winds driven by the products of SF (i.e., by explosions of supernovae, SNe) alone can drive outflows with velocities ~100-1000 km s¹, mass outflow rates of the order of 50 Solar Masses yr¹, densities of ~1-10 cm³, and temperatures between 10 and 10 K, which resemble the properties of warm absorbers (WAs) and are also compatible with the velocities of the observed molecular outflows. However, the obtained densities from the simulations are too small and the temperatures too large to explain the observed values in molecular outflows (which have n ~ 150-300 cm³ and T<1000 K). Collimated AGN winds alone (without the presence of SF-winds) are also unable to drive hese outflows, but they can accelerate structures to very high speeds, of the order of ~ 10.000 km s¹, and temperatures T> 10 K as observed in ultra-fast outflows (UFOs). The introduction of an AGN wind, particularly with a large opening angle, causes the formation of fountain-like structures. This makes part of the expanding gas (pushed by the SF-wind) to fallback into the galaxy producing a \'positive\' feedback on the host galaxy evolution. We have found that these effects are more pronounced in presence of magnetic fields, due to the action of extra magnetic forces by the AGN wind producing enhanced fallback that reduces the mass loss rate in the outflows by factors up to 10. Furthermore, the presence of a collimated AGN wind (0º) causes a significant removal of mass from the core region in a few 100.000 yr, but this is soon replenished by gas inflow from the interstellar medium (ISM) when the SNe explosions fully develop. On the other hand, an AGN wind with a large opening angle in presence of magnetic fields is able to remove the nuclear gas entirely within a few 100.000 yr and does not allow for later replenishment. Therefore, it quenches the fueling and mass accretion onto the SMBH. This indicates that the duty cycle of these outflows is around a few 100.000 yr, compatible with the time-scales inferred for the observed UFOs and molecular outflows. In summary, models that include AGN winds with a larger opening angle and magnetic fields, lead to to be accelerated to maximum velocities around 10 km s¹ (than models with collimated AGN winds), with densities and temperatures which are compatible with those observed in UFOs. However, the structures with intermediate velocities of several ~100 km s¹ and densities up to a few 100 cm3, that in fact could reproduce the observed molecular outflows, have temperatures which are too large to explain the observed molecular features, which have temperatures T<1000 K. Besides, these large opening angle AGN winds in magnetized flows reduce the mass loss rates of the outflows to values smaller than those observed both in molecular outflows and UFOs. In future work, we intend to extend the parametric space here investigated and also include new ingredients in our models, such as non-equilibrium radiative cooling, in order to try to reproduce the features above that were not explained by the current model.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-08-31T16:16:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AspectosObservacionaisNumericos.pdf: 8633140 bytes, checksum: ae0eb67dfb1f399693e56e27a417b136 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho(irvana@ufpa.br) on 2012-08-31T16:16:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AspectosObservacionaisNumericos.pdf: 8633140 bytes, checksum: ae0eb67dfb1f399693e56e27a417b136 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-31T16:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AspectosObservacionaisNumericos.pdf: 8633140 bytes, checksum: ae0eb67dfb1f399693e56e27a417b136 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2008 / FDB - Fundação Djalma Batista / Este estudo identificou dois fenômenos turbulentos noturnos sobre a região de Caxiuanã, na Amazônia Oriental, durante a estação seca: jatos de baixos níveis (JBNs) e rajadas de ventos, utilizando dados das campanhas de coleta de dados CiMeLA (estação seca de 2003) e COBRA-PARÁ (estação seca de 2006). Ambos foram analisados observacionalmente, no que diz respeito aos seus horários de ocorrência, intensidade, altura e duração, bem como a evolução noturna destas ocorrências. Verificou-se que a maioria dos eventos de JBNs observados foi acompanhada de queda na temperatura potencial equivalente e que as rajadas de vento exerceram uma importante influência sobre as trocas floresta-atmosfera. A gênese dos dois fenômenos também foi investigada. Notou-se, através do modelo de mesoescala BRAMS, que a origem dos jatos está possivelmente associada à brisa marítima e à intensificação dos ventos alísios de nordeste, baseado em resultados de testes de sensibilidade, que incluíram a retirada dos rios, da interface oceano-atmosfera, dos efeitos de downdrafts e do desflorestamento da região. Observou-se também que o processo de formação das rajadas está associado à existência da baía de Caxiuanã, cuja forma se assemelha a um lago, e à atividade convectiva local. Verificou-se que os dois fenômenos não existiram simultaneamente, exceto em uma única noite, o que pode ser explicado por efeitos de blindagem por cisalhamento, que impedem a propagação de turbulência para baixo, em direção à superfície, gerados pela presença de JBNs muito fortes. Esta pesquisa reflete a importância e complexidade dos fenômenos atmosféricos próximos à costa paraense. / This study identified two nocturnal turbulent phenomena above Caxiuanã region, in the eastern Amazonia, during its dry season: low level jets (LLJ) and wind gusts, using data from the field campaigns CiMeLA (dry season of 2003) and COBRA-PARÁ (dry season of 2006). Both of them were analyzed observationally, considering aspects such as time of occurrence, intensity, height and duration, as well as their nocturnal evolution. It was verified that most of the LLJ events were accompanied by a drop in equivalent potential temperature. It was also found that the wind gusts had an important influence over the forest-atmosphere exchanges. The genesis of these phenomena was also investigated. It was noted, using the mesoscale model BRAMS, that the origin of the jets is possibly associated to the sea breeze and the intensification of the northeasterly winds. These results were based on sensibility tests, which included the removal of the rivers, the ocean-continent interface, the effects of downdrafts and the deforestation of the region. It was observed that the origin of the wind gusts is associated to the existence of Caxiuanã bay, which resembles a lake, and to the local convective activity. Furthermore, it was found that both phenomena did not exist simultaneously, except for one single night. This can be explained by a shear-sheltering effect that impedes that propagation of the turbulence downward, to the surface. This effect is generated by the presence of strong LLJs. This research reflects the importance and complexity of the atmospheric phenomena near the coast of Pará.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Batista Borges.pdf: 1546340 bytes, checksum: 1d8be2583a092a34d256d749548325ef (MD5) Previous issue date: 2010-04-04 / Meteor wind measurements obtained from São João do Cariri B and Cachoeira Paulista SP, Brazil, obtained during the period from August 2004 to July 2006 were used to examine Variations in atmospheric tides and winds in the mesopause region of the equatorial and low Latitudes in the southern hemisphere. The results for the mean wind were compared with the HWM 93 and HWM 07 models (Horizontal neutral wind model) and the results of Atmospheric tides with GSWM 02 model (Global Scale Wave Model). From the analysis of These data it was observed that the mean wind, as well as diurnal fluctuations, showed Temporal and in altitude variations for both the zonal and to the south for both the localities investigated. Mean zonal winds for the region of the S. J. do Cariri show a structure that is characterized by a semi annual oscillation, with a flow westward most of the time, in accordance with HWM 07 model. The mean zonal wind at C. Paulista is eastward in the most time and presents a semi annual variation in the 80 90 km altitude range and an annual variation in the altitudes above, in which some aspects are in accordance with HWM 93 and 07 models. The amplitudes of the mean meridional winds were weaker than zonal and present An annual variation for both sites, which are in accordance with HWM 93 model, however the HWM 07 do not reproduce the observed behavior. The meridional diurnal tide amplitudes Showed semi annual variation with maximum of the up to 65 m/s during February April and August September. The vertical wavelength estimated reached values between 21.2 and 27.5 Km at S. J. do Cariri, smaller than the GSWM 02, whereas to C. Paulista the vertical Wavelength were determined between 24 and 31.9 km, near of the GSWM 02 model, but More than the diurnal tide meridional wavelength for Cariri. / Medidas de vento meteóricos obtidos em São João do Cairi-PB e Cachoeira Paulista-SP Brasil, realizadas durante o período compreendido entre agosto de 2004 a julho de 2006, foram usadas para investigar as variações nas marés atmosféricas e nos ventos meteóricos na região da mesopausa equatorial e de baixas latitudes do hemisfério sul. Os resultados obtidos para os ventos médios foram comparados com os modelos HWM 93 e HWM 07 (Horizontal Neutral Wind Model) e os resultados das marés atmosféricas com GSWM 02 (Global Scale Wave Model). A partir da análise destes dados, foi possível observar que os ventos médios, Assim como as oscilações diurnas, apresentaram variação temporal e em função da altura, tanto para a componente zonal como para a meridional para ambas as localidades investigadas. Os ventos médios na direção zonal para região de S. J. do Cariri mostram uma estrutura que é Caracterizada por uma oscilação semi anual, apresentando um escoamento para oeste na maior Parte do tempo, semelhante com o modelo HWM 07. Já o vento médio zonal verificado na Região de C. Paulista é predominante para leste com variação semi anual entre 80 e 90 km e Anual nas altitudes acima, semelhante em alguns aspectos com os modelos HWM 93 e 07. O Escoamento médio na direção meridional apresenta amplitudes menores do que as do zonal e Oscilação anual para ambas as localidades, a qual é semelhante com o modelo HWM 93, Porém o modelo HWM 07 não reproduz o comportamento observado. As amplitudes da maré Diurna para a componente meridional mostraram variação semi anual com máximos de até 65 m/s em fevereiro abril e agosto setembro. Comprimentos de onda vertical para a componente meridional foram estimados entre 21,2 e 27,5 km para S. J. do Cariri, menores do que as observadas pelo modelo GSWM 02, enquanto que para C. Paulista os comprimentos de onda assumiram valores entre 24 e 31,9 km, próximos aos previstos, porém maiores do que os de Cariri.

Neste trabalho é apresentado um estudo observacional de discos de acresção em Variáveis Cataclísmicas (VCs). São analisadas medidas espectrofotométricas com resolução temporal dos perfis de linhas de emissão. A emissividade em linhas dos sistemas é mapeada utilizando a técnica de tomografia Doppler. Os parâmetros básicos das binárias, tais como período orbital, massas, inclinação orbital, são determinados quando necessário. Um código foi desenvolvido para simular a variabilidade das linhas de emissão em sistemas binários, além da presença de vento. O código foi utilizado para quantificar os parâmetros necessários para um estudo adequado de tomografia do flickering, tais como número de espectros, relação sinal-ruído destes, e frequência e amplitude do flickering em questão. Três sistemas são abordados: V3885 Sgr, RR Pic e V841 Oph. A variabilidade intrínseca de V3885 Sgr é mapeada através da técnica de tomografia do flickering. O flickering foi simulado e verificou-se que a fonte principal de flickering observada em V3885 Sgr não poderia se originar em um disco de acresção Kepleriano, mas sim na face iluminada da estrela secundária. Uma interpretação proposta para este fenômeno seria de um cenário onde o flickering no contínuo UV originado nas regiões centrais do disco ou na mancha quente é reprocessado na face iluminada da secundária. Obtivemos a primeira confirmação, para uma Variável Cataclísmica de curto período (RR Pic), de uma secundária com relação massa/raio distante da sequência principal. No caso de V841 Oph determinamos o período orbital e obtivemos uma razão de massas um pouco inferior a 1. Verificamos a existência de uma região de emissão mais intensa localizada no quadrante oposto ao esperado para a mancha quente, sendo esta região particularmente brilhante em HeI. O disco de acresção de V841 Oph foi verificado como sendo de baixa emissividade em linhas. / An observational study of accretion disks in Cataclysmic Variables (CVs) is presented in this work. Time-resolved spectrophotometric data of the emission line profiles are analyzed. The line emissivity of the systems is mapped using the Doppler tomography technique. The basic orbital parameters of the systems, like the orbital period, mass, orbital inclination, are determined when needed. A code was developed to simulate the emission line profile variability in binary systems, also including the presence of a wind. Such a code was used to quantify the parameters involved in a flickering tomography study, like the number of spectra, signal-to-noise ratio, frequency and amplitude of the flickering. Three systems are analyzed: V3885 Sgr, RR Pic and V841 Oph. The intrinsic variability in V3885 Sgr is mapped using the flickering tomography technique. The flickering was simulated and we have verified that the main flickering source in V3885 Sgr could not be located on the Keplerian accretion disk. The inner face of the secondary star is proposed instead. One interpretation of this phenomenon is a scenery where flickering in the UV continuum from the inner parts of the accretion disk is reprocessed at the illuminated face of the secondary star. The first confirmation of a secondary star with a mass-radius relation far from the main sequence values was obtained for a CV with a short period (RR Pic). In the case of V841 Oph we determined the orbital period and obtained a mass-ratio slightly below 1. We verified the presence of a region of enhanced emission in the quadrant opposite to the one expected for the hot spot. The emission of this region is particularly enhanced in HeI. The V841 Oph accretion disk was verified as being of low emissivity in lines.

Orientador: Antonio Wagner Forti / Resumo: Com o crescente aumento da demanda nacional de energia elétrica, da preocupação com os impactos ao meio ambiente e dos custos da energia proveniente da queima de combustiveis fosseis, usados para complementar a matriz energética brasileira e que a cada ano a sua utilização mostra-se cada vez mais inviável. É de extrema importância e indispensável que a adoção de novas alternativas de produção de energia capazes de suprir essa crescente demanda, sejam ao mesmo tempo confiável, econômica e sustentável. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa busca, por intermédio da aplicação de um estudo de caso, realizar uma análise de viabilidade técnica e econômica para o aproveitamento da energia solar e eólica como alternativa energética renovável no Instituto Federal de Roraima – Campus Amajarí, localizado no norte do Estado de Roraima a 3°37‘55” de latitude Norte, 61°24‘41” de longitude oeste e altitude média de 88 m. A partir da análise preliminar realizada com base nos dados da irradiação solar e velocidade do vento coletados da estação de meteorologia instalada no IFRR – Campus Amajarí, entre os anos de 2015 a 2018, foi constatado que a variação mensal da irradiação solar diária se mantém em valores altos no decorrer do ano com média anual de 5,26kWh/m².dia. Quanto a análise dos registros da velocidade do vento, registrou-se uma velocidade média de 1,94m/s, com a predominância do regime de ventos abaixo de 1 m/s e uma densidade média de potência eólica igual a 17W/m, demonstra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the increase in the demand for electric energy, combustion caused damages to the environment and the costs of the energy from the combustion of combustion, was used to complement the Brazilian energy matrix and that each year is an operation becomes increasingly unfeasible. It is extremely important and essential that an adoption of new energy production alternatives be able to expand, be sustainable, economical and sustainable. This study, the present in this case, the inter-application of the case of the experimental case in the development of economical energy and wind like the case of solar energy and wind and alternative in renewable at the Federal Institute of Roraima - Campus Amajarí, located in the north of the State of Roraima at 3°37'55 "north latitude, 61°24'41" west longitude and average altitude of 88 m. From the preliminary analysis carried out based on data from the solar irradiation and wind speed of the meteorological station installed in the IFRR - Campus Amajarí, between the years of 2015 to 2018, it was verified that a monthly variation of the daily solar irradiation remains in values during the year with an annual average of 5.26kWh /m².day. As one of the series of wind speed records, an average of 1,94 m / s was recorded, with a predominance of winds below 1 m/s and an average wind power of 17 W/m, demonstrating low potential for wind farms. The study of financial viability for the different hypotheses has been one of the most profitable indicators:... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre