Study of different atmospheric environments associated to storms development in the Madeira Island

The study aims to improve the understanding about different atmospheric environments leading to the development of storms associated with heavy precipitation in Madeira Island. For this purpose, four main goals have been considered: 1) To document the synoptic and mesoscale environments associated with heavy precipitation. 2) To characterize surface precipitation patterns that affected the island during some periods of significant accumulated precipitation using numerical modelling. 3) To study the relationship between surface precipitation patterns and mesoscale environments. 4) To highlight how the PhD findings obtained in the first three goals can be translated into an operational forecast context. Concerning the large scale environment, precipitation over the island was favoured by weather systems (e.g, mesoscale convective systems and low pressure systems), as well as by the meridional transport of high amount of moisture from a structure denominated as “Atmospheric River”. The tropical origin of this moisture is underscored, however, their impact on the precipitation in Madeira was not so high during the 10 winter seasons [2002 – 2012] studied. The main factor triggering heavy precipitation events over the island is related to the local orography. The steep terrain favours orographically-induced stationary precipitation over the highlands, although maximum of precipitation at coastal region may be produced by localized blocking effect. These orographic precipitating systems presented different structures, associated with shallow and deep convection. Essentially, the study shows that the combination of airflow dynamics, moist content, and orography is the major mechanism that produces precipitation over the island. These factors together with the event duration act to define the regions of excessive precipitation. Finally, the study highlights two useful points for the operational sector, regarding the meridional water vapour transport and local effects causing significant precipitation over the Island; RESUMO: O estudo procura melhorar o entendimento sobre os diferentes ambientes atmosféricos que favorecem o desenvolvimento de tempestades associadas com precipitação intensa na ilha da Madeira. Nesse sentido foram definidos quatro objetivos: 1) Documentar os ambientes sinópticos e de mesoescala associados com precipitação intensa; 2) Caracterizar padrões de precipitação na superfície, em eventos de elevada precipitação acumulada, utilizando modelação numérica; 3) Estudar as relações entre os padrões de precipitação e ambientes de mesoescala; 4) Mostrar como tais resultados podem ser utilizados num contexto operacional de previsão do tempo. Em relação a ambientes de larga escala, verificou-se que a ocorrência de eventos de precipitação intensa sobre a ilha foi favorecida por sistemas meteorológicos, assim como pelo transporte meridional de humidade por meio de estruturas atualmente denominadas Rios atmosféricos. Neste último caso é de destacar a origem tropical de humidade, no entanto, o seu impacto na precipitação sobre a Madeira durante os 10 invernos estudados [2002-2012] não foi tão elevada. O principal fator que favorece os eventos de precipitação intensa está relacionado com a orografia local. O terreno complexo da ilha favorece a ocorrência de precipitação estacionária induzida orograficamente sobre as terras mais altas, embora a precipitação nas zonas costeiras possa ser produzida por um efeito localizado de bloqueio. Estes sistemas orográficos precipitantes apresentaram diferentes estruturas, associados a convecção pouco profunda e profunda. O estudo mostra que a combinação entre as características do escoamento, a quantidade de humidade, e a orografia são os condimentos essenciais para o desenvolvimento da precipitação sobre a ilha, atuando de maneira a definir as regiões de precipitação excessiva. Por fim, o estudo destaca dois pontos que podem ser úteis na previsão do tempo operacional, ligados a larga escala e aos efeitos locais, os quais podem levar ao desenvolvimento de tempestades e precipitação intensa sobre a ilha.

As Minas Barrojeiras das Alcanadas: um estudo para a sua valorização patrimonial

O património industrial mineiro assume cada vez mais, uma importância crescente em Portugal. As estruturas abandonadas deste período industrial que tanto marcou o nosso país estão a ser cada vez mais desprotegidas, sofrendo uma degradação crescente à medida que o tempo passa. É, portanto, relevante recuperá-las e elaborar projetos de valorização que visem dinamizar essas áreas preservando a memória coletiva. É neste panorama que se inserem as Minas das Barrojeiras das Alcanadas, concelho da Batalha. Pertencentes ao Couto Mineiro do Lena, laborando entre 1854 e 1956, estas minas foram abandonadas e entretanto despidas das estruturas que a compunham. Tendo isto em conta, foi proposta a realização de um circuito de valorização que complementa a exposição presente no MCCB, e que irá dinamizar aquele local; ABSTRACT: The industrial mining heritage, has nowadays an increasing importance in Portugal. The abandoned structures of this industrial time that defined so intensely our country are being forsaken more and more, suffering a growing degradation though out the time. Is therefore imperative to recover them and produce valuation projects that aim on enhancing the sites. Is in this perspective that the Minas of Barrojeiras of Alcanadas (in Batalha) are inserted. Belonging in the Couto Mineiro do Lena, and being active from 1854 till 1956, these mines were forsaken and later on, stripped from the structures that followed the activities of exploring the mineral. With this in mind, was proposed a valorization circuit that will enhance the location of the mine´s and will be a complement to the exhibition in Batalha´s MCCB.

Acervo vegetal da botica do Mosteiro de Alcobaça – Espaço, proveniências e uso – notas preliminares

A Ordem de Cister, implantada em Portugal com o beneplácito de D. Afonso Henriques, cujo objetivo era proceder ao povoamento de grandes parcelas de território recentemente conquistado aos Mouros, surgiu quando em 8 de Abril de 1153, este doou ao Abade do Mosteiro de Claraval, S. Bernardo, com o privilégio de couto, o lugar de Alcobaça, estabelecendo assim a fundação de Abadia de Alcobaça que se tornou a Casa-Mãe da Ordem em Portugal. Esta ordem religiosa deixou, desde a sua fundação, marcas muito expressivas em áreas diversificadas, que vão desde a implantação de um número considerável de casas religiosas, à construção de edifícios de grande qualidade arquitetónica, ao povoamento e consolidação do território, ao ensino a vários níveis, incluindo o da agricultura com a introdução de práticas mais desenvolvidas e eficazes, à criação de boticas nos seus mosteiros para prestar auxílio não apenas às comunidades residentes, mas também à população em geral que acorria em busca de auxílio.

Blade pitch control malfunction simulation in a wind energy conversion system with MPC five-level converter

This paper is on a wind energy conversion system simulation of a transient analysis due to a blade pitch control malfunction. The aim of the transient analysis is the study of the behavior of a back-to-back multiple point clamped five-level full-power converter implemented in a wind energy conversion system equipped with a permanent magnet synchronous generator. An alternate current link connects the system to the grid. The drive train is modeled by a three-mass model in order to simulate the dynamic effect of the wind on the tower. The control strategy is based on fractional-order control. Unbalance voltages in the DC-link capacitors are lessen due to the control strategy, balancing the capacitor banks voltages by a selection of the output voltage vectors. Simulation studies are carried out to evaluate not only the system behavior, but also the quality of the energy injected into the electric grid.

Understanding significant precipitation in Madeira island using high-resolution numerical simulations of real cases

In order to advance the knowledge about precipitation development over Madeira island, four rainfall patterns are investigated based on high-resolution numerical simulations performed with the MESO-NH model. The main environmental conditions during these precipitation periods are examined, and important factors leading to significant accumulated precipitation in Madeira are shown. We found that the combination of orographic effect and atmospheric conditions is essential for the establishment of each situation. Under a moist and conditionally unstable atmosphere, convection over the island is triggered, and its location was determined mainly by variations of the ambient flow, which was also associated with different moist Froude numbers. Interestingly, our results showed some similarities with situations discussed in idealized studies. However, the real variations of the atmospheric configuration confirm the complexity of significant precipitation development in mountainous regions. In addition, precipitating systems initially formed over the ocean were simulated reaching the island. The four periods were characterised by different time durations, and the local terrain interacting with the mesoscale circulation was decisive in producing a large part of the precipitation, which concentrated in distinct regions of the island induced by the airflow dynamic.

Numerical simulations of significant orographic precipitation in Madeira island

High-resolution simulations of high precipitation events with the MESO-NHmodel are presented, and also used to verify that increasing horizontal resolution in zones of complex orography, such as in Madeira island, improve the simulation of the spatial distribution and total precipitation. The simulations succeeded in reproducing the general structure of the cloudy systems over the ocean in the four periods considered of significant accumulated precipitation. The accumulated precipitation over theMadeirawas better represented with the 0.5 km horizontal resolution and occurred under four distinct synoptic situations. Different spatial patterns of the rainfall distribution over the Madeira have been identified

Avaliação e controlo da qualidade da água de albufeiras com base em modelos dinâmicos

A problemática relacionada com a modelação da qualidade da água de albufeiras pode ser abordada de diversos pontos de vista. Neste trabalho recorre-se a metodologias de resolução de problemas que emanam da Área Cientifica da Inteligência Artificial, assim como a ferramentas utilizadas na procura de soluções como as Árvores de Decisão, as Redes Neuronais Artificiais e a Aproximação de Vizinhanças. Actualmente os métodos de avaliação da qualidade da água são muito restritivos já que não permitem aferir a qualidade da água em tempo real. O desenvolvimento de modelos de previsão baseados em técnicas de Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados, mostrou ser uma alternativa tendo em vista um comportamento pró-activo que pode contribuir decisivamente para diagnosticar, preservar e requalificar as albufeiras. No decurso do trabalho, foi utilizada a aprendizagem não-supervisionada tendo em vista estudar a dinâmica das albufeiras sendo descritos dois comportamentos distintos, relacionados com a época do ano. ABSTRACT: The problems related to the modelling of water quality in reservoirs can be approached from different viewpoints. This work resorts to methods of resolving problems emanating from the Scientific Area of Artificial lntelligence as well as to tools used in the search for solutions such as Decision Trees, Artificial Neural Networks and Nearest-Neighbour Method. Currently, the methods for assessing water quality are very restrictive because they do not indicate the water quality in real time. The development of forecasting models, based on techniques of Knowledge Discovery in Databases, shows to be an alternative in view of a pro-active behavior that may contribute to diagnose, maintain and requalify the water bodies. ln this work. unsupervised learning was used to study the dynamics of reservoirs, being described two distinct behaviors, related to the time of year.