A system for environmental monitoring of hydroelectric reservoirs in Brazil

Environmental monitoring of aquatic systems is an important tool to support policy makers and environmental managers' decisions. Long-term, continuous collection of environmental data is fundamental to the understanding of an aquatic system. This paper aims to present the integrated system for environmental monitoring (SIMA), a long-term temporal series system with a web-based archive for limnological and meteorological data. The following environmental parameters are measured by SIMA: chlorophyll-a (µgL-1), water surface temperature (ºC), water column temperature by a thermistor string (ºC), turbidity (NTU), pH, dissolved oxygen concentration (mg L-1), electric conductivity (µS cm-1), wind speed (ms-1) and direction (º), relative humidity (%), shortwave radiation (Wm-2) and barometric pressure (hPa). The data were collected in a preprogrammed time interval (1 hour) and were transmitted by satellite in quasi-real time for any user within 2500 km of the acquisition point. So far, 11 hydroelectric reservoirs are being monitored with the SIMA buoy. Basic statistics (mean and standard deviation) and an example of the temporal series of some parameters were displayed at a database with web access. However, sensor and satellite problems occurred due to the high data acquisition frequency. Sensors problems occurred due to the environmental characteristics of each aquatic system. Water quality sensors rapidly degrade in acidic waters, rendering the collected data invalid. Data is also rendered invalid when sensors become infested with periphyton. Problems occur with the satellites' reception of system data when satellites pass over the buoy antenna. However, the data transfer at some inland locations was not completed due to the satellite constellation position. Nevertheless, the integrated system of water quality and meteorological parameters is an important tool in understanding the aquatic system dynamic. It can also be used to create hydrodynamics models of the aquatic system to allow for the study of meteorological implications to the water body.

Os ventos e seus impactos na área urbana de Rio Claro (SP) entre 2005 e 2010: um análise através dos jornais e dos boletins de ocorrência

The intensive development in the urbanization process implied a series of economic, social, and gradually, environmental transformations, essentially, since its intensification, which took place from the Industrial Revolution in Europe and North America. In Latin American countries, including Brazil, there was such acceleration in urban sprawl, only in the middle of the twentieth century, fomented by a peculiar industrialization, coming from the scientific-technical revolution, which occurred in developing countries. In this context, and with a lack of planning and an effective organization, cities of the dependent countries face an inordinate population growth and an unprecedented industrial swelling. Brazil, following this trend, presents several issues regarding the gaps in the provision of necessary infrastructure to meet the most basic needs of its population and the intense activity and anthropogenic effects on the environment. In this sense, environmental problems, related to air and water pollution, degradation and contamination of soil, paving roads, reduction of green areas, urban heat island, among others, reaching ever deeper into the Brazilian urban areas. It is important the analysis in this final project, the weather events related to episodes of strong winds and the events and the impacts to the population of Rio Claro (SP) in the period 2005 to 2010, basing themselves in Geographical Climatology and Urban climate studies. In this scenario, we found the prevalence of occurrences linked to falling trees in the study area, connected, at the same time, to the occurrence and to the absence of episodes of extreme events, with measurements of strong winds, showing a connection between the events and external facts to episodes of winds

A gênese e a distribuição socioespacial das chuvas no município de Ubatuba-SP

This monograph aims to contribute to the understanding and analysis of extreme events and its correlation with anthropogenic actions, in order to understand the levels of human interference in the environment and to identify potential social and environmental damage that such events may result in Ubatuba, located on the northern coast of São Paulo state. Therefore, two strategies were established, on one hand, episodic analysis of extreme weather events, and on the other, the analysis of the impact of atmospheric phenomena in everyday society. In this case we gave greater emphasis to analysis years that had higher total rainfall. In this sense, the research was based on the standard deviation technique and percentages, which supported to characterize the exceptional rainy years, in addition, use of rhythm analysis technique that has helped to identify the active atmospheric systems. From a qualitative point of view, field works were carried out in order to make use of news by the local press and civil defense for years considered extreme (positive standard deviation). From this, it was analyzed how the extreme episodes of rainfall trigger repercussions in geographic space. Also the spatial distribution of rainfall were carried out by means of quantitative analysis of six rain gauges. It was found that the highest occurrences of impacts, are located in the central areas of the city, as well as the highest rainfall totals. In fact, Ubatuba/SP suffers from very high rainfall totals and has a singularity on the climate...

Análise da influência de variáveis meteorológicas e da hidrodinâmica sobre os padrões espaciais e temporais da qualidade da água e de florescimentos de cianobactérias e macrófitas em um reservatório urbano

Os reservatórios urbanos estão suscetíveis a uma variedade de interferências antropogênicas que acarretam grande variabilidade espacial e temporal. Contudo, possuem uma dinâmica própria na qual o hidroclima e micro e macro-eventos meteorológicos atuam sobre os processos físicos, químicos e biológicos resultando em respostas particulares de cada corpo de água. No presente estudo a existência de padrões espaciais e temporais na formação de florescimentos de algas, cianobactérias e macrófitas no reservatório Guarapiranga, São Paulo, SP, foi avaliada por meio de experimento de curta escala de tempo durante o evento da entrada de uma frente fria. Foram amostrados 64 pontos em todo o reservatório, e o estudo intensivo de florescimento algal e de cianobactérias em dois ciclos nictemerais, em um ponto selecionado no reservatório. Um modelo tridimensional de hidrodinâmica foi aplicado ao estudo compartimentalizado dos tempos de residência e imagens de satélite foram analisadas para determinação de padrões temporais e espaciais durante períodos de tempo mais amplos. Os resultados revelaram que os períodos mais favoráveis ao surgimento de florescimentos de cianobactérias são geralmente os meses mais quentes, de dezembro e janeiro, ou aqueles em que ocorrem estratificações mais fortes como no fim do inverno, em julho, e após as primeiras chuvas nos meses de setembro e outubro. Existem padrões espaciais recorrentes na formação dos florescimentos, controlados em grande parte pela ação do vento, que no reservatório Guarapiranga é predominantemente nas direções leste e sudeste empurrando os florescimentos na direção da foz dos tributários Embu Mirim e Embu Guaçu e ocasionalmente na direção da foz do rio Parelheiros. As simulações hidrodinâmicas evidenciam as forçantes que determinam os padrões observados e reforçam a importância de se discretizarem os tempos de residência de diferentes compartimentos do reservatório. As séries temporais amplas permitiram a determinação da qualidade da água em cada região e fornecem subsídios para o futuro manejo do reservatório. Como esse comportamento não se restringe ao reservatório Guarapiranga, o tipo de modelagem aqui utilizada pode ser útil para obter informações importantes no processo de planejamento e seleção de medidas para o gerenciamento de reservatórios urbanos tropicais polimíticos, em geral.

O potencial energético do gradiente térmico na plataforma continental do sul do brasil

O crescimento da demanda energética, prevista para a metade do século XXI, com números embasados no crescimento demográfico e de consumo dos países em desenvol- vimento, sugere a busca por fontes energéticas renováveis e de menor impacto ao meio ambiente, conforme os tratados da política internacional. Portanto, o fornecimento de energia suplementar se torna vital nas sociedades modernas e sua extensão até o mar tem se constituído uma recente preocupação do ponto de vista enérgico e ecológico. Várias formas de conversão de energia foram desenvolvidas no decorrer dos anos, com destaque para a energia dos gradientes térmicos. A Plataforma Continental Sul do Bra- sil (PSCB) possui alta variabilidade espacial e temporal nos campos de temperatura, de forma que existe a necessidade de uma análise das regiões de maior potencial energético com respeito ao gradiente vertical de temperatura. Neste estudo, foram utilizados dados do modelo OCCAM com uma grade de resolu- ção horizontal de 0, 25o e resolução vertical de 66 níveis, distribuídos ao longo de um sistema de coordenadas vertical. Foram utilizadas imagens de temperatura superfícial do mar (TSM) obtidas a partir do sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Ra- diometer) de forma a realizar a validação dos dados do modelo OCCAM. A análise da média dos dados do modelo indicou um sítio energético de maior viabilidade devido oC ao padrão médio do gradiente térmico de aproximadamente 0, 17 ao longo da coluna vertical (545 m de profundidade) no oceano. Neste local, foram coletados os dados, e aplicados a um módulo de conversão de energia térmica dos oceanos que vem sendo desenvolvido na Universidade Federal do Rio Grande - FURG. A região de estudo de- monstrou possuir um local com ótimo potencial energético, onde a produção máxima de energia pode alcançar 111, 9MW , associada com um padrão variabilidade tempo- ral dominante de 12 meses. Este sítio energético demonstra maior eficiência durante o período de verão e outono ao longo dos anos e sua média para todo o período é de 94, 3MW . Neste estudo, duas correntes: Corrente do Brasil (CB) e a Contra Corrente Costeira (CCC), com águas de origem tropical e subantártica com aportes continentais, respecti- vamente, tem alta correlação com os valores dos gradientes térmicos e com os significa- tivos eventos de conversão energética. O sítio energético demonstrou alta estabilidade à sazonalidade e à gama de eventos meteorológicos e oceanográficos, de forma que pode ser qualificado como uma fonte suplementar a matriz energética do país para um futuro próximo.

DESCRIPCIÓN DE SITUACIONES CLIMATOLÓGICAS QUE PUEDEN PRODUCIR DESASTRES EN COSTA RICA

Entre 1986 y setiembre de 1988, 21 eventos meteorológicos severos afectaron a Costa Rica, causando la pérdida de 17 vidas y pérdidas de más de 1.000 millones de colones (aproximadamente 13.3 millones de dólares) en agricultura, vivienda e infraestructura de caminos. Estos eventos meteorológicos severos que afectaron al país, pueden clasificarse en cuatro:  lluvias prolongadas, tormentas locales severas, la combinación de éstos con factores no meteorológicos, como deslizamientos, avalanchas e inundaciones y sequía. Debido a que las condiciones meteorológicas pueden producir desastres, la meteorología está involucrada tanto en el manejo como la prevención y la preparación de éstos.   Se presenta, por tanto, en este artículo una descripción de los fenómenos meteorológicos severos que afectan a  Costa Rica, su escala temporal y área de influencia.  A fin de que pueda servir como base a las personas involucradas en las labores de manejo y prevención para interpretar la información meteorológica que se difunde en situaciones de emergencia, se incluyen ejemplos de ocurrencia reciente. 

Mineração de dados para previsão de eventos extremos de precipitação

No presente trabalho foram desenvolvidos modelos de classificação aplicados à mineração de dados climáticos para a previsão de eventos extremos de precipitação com uma hora de antecedência. Mais especificamente, foram utilizados dados observacionais registrados pela estação meteorológica de superfície localizada no Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro em Nova Friburgo RJ, durante o período de 2008 a 2012. A partir desses dados foi aplicado o processo de Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (KDD Knowledge Discovery in Databases), composto das etapas de preparação, mineração e pós processamento dos dados. Com base no uso de algoritmos de Redes Neurais Artificiais e Árvores de Decisão para a extração de padrões que indicassem um acúmulo de precipitação maior que 10 mm na hora posterior à medição das variáveis climáticas, pôde-se notar que a utilização da observação meteorológica de micro escala para previsões de curto prazo é suscetível a altas taxas de alarmes falsos (falsos positivos). Para contornar este problema, foram utilizados dados históricos de previsões realizadas pelo Modelo Eta com resolução de 15 km, disponibilizados pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE. De posse desses dados, foi possível calcular os índices de instabilidade relacionados à formação de situação convectiva severa na região de Nova Friburgo e então armazená-los de maneira estruturada em um banco de dados, realizando a união entre os registros de micro e meso escala. Os resultados demonstraram que a união entre as bases de dados foi de extrema importância para a redução dos índices de falsos positivos, sendo essa uma importante contribuição aos estudos meteorológicos realizados em estações meteorológicas de superfície. Por fim, o modelo com maior precisão foi utilizado para o desenvolvimento de um sistema de alertas em tempo real, que verifica, para a região estudada, a possibilidade de chuva maior que 10 mm na próxima hora.

Estudo estatístico sobre eventos de precipitação intensa no nordeste do Brasil

The Northeast of Brazil (NEB) shows high climate variability, ranging from semiarid regions to a rainy regions. According to the latest report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, the NEB is highly susceptible to climate change, and also heavy rainfall events (HRE). However, few climatology studies about these episodes were performed, thus the objective main research is to compute the climatology and trend of the episodes number and the daily rainfall rate associated with HRE in the NEB and its climatologically homogeneous sub regions; relate them to the weak rainfall events and normal rainfall events. The daily rainfall data of the hydrometeorological network managed by the Agência Nacional de Águas, from 1972 to 2002. For selection of rainfall events used the technique of quantiles and the trend was identified using the Mann-Kendall test. The sub regions were obtained by cluster analysis, using as similarity measure the Euclidean distance and Ward agglomerative hierarchical method. The results show that the seasonality of the NEB is being intensified, i.e., the dry season is becoming drier and wet season getting wet. The El Niño and La Niña influence more on the amount of events regarding the intensity, but the sub-regions this influence is less noticeable. Using daily data reanalysis ERAInterim fields of anomalies of the composites of meteorological variables were calculated for the coast of the NEB, to characterize the synoptic environment. The Upper-level cyclonic vortex and the South atlantic convergene zone were identified as the main weather systems responsible for training of EPI on the coastland

La teoría social del riesgo. Una primera aproximación a la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios del Sudoeste bonaerense ante eventos climáticos adversos

Esta comunicación constituye una primera aproximación al estudio de la Teoría Social del Riesgo aplicada a los productores agropecuarios que vienen sufriendo fenómenos meteorológicos adversos desde hace más de cinco años. Creemos que desde la teoría social del riesgo puede conocerse y profundizarse una perspectiva más integral en la concepción de la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios de esta zona. Además, consideramos que el conocimiento de determinados factores de riesgo y el proceso de toma de decisiones resultan de una trama compleja que involucra factores objetivos como factores subjetivos acumulados y construidos históricamente que pueden llevar a fortalecer nuevas experiencias organizacionales.

La teoría social del riesgo. Una primera aproximación a la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios del Sudoeste bonaerense ante eventos climáticos adversos

Esta comunicación constituye una primera aproximación al estudio de la Teoría Social del Riesgo aplicada a los productores agropecuarios que vienen sufriendo fenómenos meteorológicos adversos desde hace más de cinco años. Creemos que desde la teoría social del riesgo puede conocerse y profundizarse una perspectiva más integral en la concepción de la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios de esta zona. Además, consideramos que el conocimiento de determinados factores de riesgo y el proceso de toma de decisiones resultan de una trama compleja que involucra factores objetivos como factores subjetivos acumulados y construidos históricamente que pueden llevar a fortalecer nuevas experiencias organizacionales.

La teoría social del riesgo. Una primera aproximación a la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios del Sudoeste bonaerense ante eventos climáticos adversos

Esta comunicación constituye una primera aproximación al estudio de la Teoría Social del Riesgo aplicada a los productores agropecuarios que vienen sufriendo fenómenos meteorológicos adversos desde hace más de cinco años. Creemos que desde la teoría social del riesgo puede conocerse y profundizarse una perspectiva más integral en la concepción de la vulnerabilidad social de los productores agropecuarios de esta zona. Además, consideramos que el conocimiento de determinados factores de riesgo y el proceso de toma de decisiones resultan de una trama compleja que involucra factores objetivos como factores subjetivos acumulados y construidos históricamente que pueden llevar a fortalecer nuevas experiencias organizacionales.

Estudio del tratamiento de los fenómenos meteorológicos adversos por el código técnico de la edificación de España

La identificación de las acciones e influencias a considerar en el diseño de estructuras es uno de los pasos más importantes en la etapa de proyecto, ya que de ellas se parte para determinar la resistencia y estabilidad que tendrá la estructura. Tradicionalmente se han considerado en las normativas de diseño, aquellos eventos extremos como el sismo y el incendio, pero se han dejado a un lado aquellos fenómenos meteorológicos adversos que también tienen mucha importancia, debido a que estos siempre se han hecho presentes y hoy en día debido el cambio climático están ocurriendo con más frecuencia e intensidad. Es labor del ingeniero analizar las acciones e influencias previsibles a las cuales se enfrentara la estructura durante su vida útil, y al estudiar las estadísticas de los últimos años presentadas por investigaciones meteorológicas observamos que estos fenómenos adversos ocurren en España con mayor frecuencia de la que se piensa, y que al no poder cambiar el fenómeno ni el entorno, debemos preparar las estructuras para hacerles frente considerando aquellas acciones previsibles productos ellos partiendo siempre de determinar un umbral de daño aceptable. En esta tesis se presentan algunas acciones e influencias importantes a tener en cuenta en el diseño de estructuras que se encuentran en zonas que son afectadas por fenómenos adversos, estas acciones e influencias y recomendaciones presentadas son el producto del estudio de los fenómenos meteorológicos, de normativas de diseño de otros países, de bibliografía relacionada con el tema y las recomendaciones recolectadas de expertos a través de encuestas y una tormenta de ideas. El objetivo final de esta investigación es proporcionar a los ingenieros de diseño una base de referencia de la cual puedan partir para tratar estos fenómenos debido a que el código técnico español no lo hace en su totalidad.

Modelagem estatística e atribuições dos eventos de precipitação extrema na Amazônia brasileira

Intense precipitation events (IPE) have been causing great social and economic losses in the affected regions. In the Amazon, these events can have serious impacts, primarily for populations living on the margins of its countless rivers, because when water levels are elevated, floods and/or inundations are generally observed. Thus, the main objective of this research is to study IPE, through Extreme Value Theory (EVT), to estimate return periods of these events and identify regions of the Brazilian Amazon where IPE have the largest values. The study was performed using daily rainfall data of the hydrometeorological network managed by the National Water Agency (Agência Nacional de Água) and the Meteorological Data Bank for Education and Research (Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa) of the National Institute of Meteorology (Instituto Nacional de Meteorologia), covering the period 1983-2012. First, homogeneous rainfall regions were determined through cluster analysis, using the hierarchical agglomerative Ward method. Then synthetic series to represent the homogeneous regions were created. Next EVT, was applied in these series, through Generalized Extreme Value (GEV) and the Generalized Pareto Distribution (GPD). The goodness of fit of these distributions were evaluated by the application of the Kolmogorov-Smirnov test, which compares the cumulated empirical distributions with the theoretical ones. Finally, the composition technique was used to characterize the prevailing atmospheric patterns for the occurrence of IPE. The results suggest that the Brazilian Amazon has six pluvial homogeneous regions. It is expected more severe IPE to occur in the south and in the Amazon coast. More intense rainfall events are expected during the rainy or transitions seasons of each sub-region, with total daily precipitation of 146.1, 143.1 and 109.4 mm (GEV) and 201.6, 209.5 and 152.4 mm (GPD), at least once year, in the south, in the coast and in the northwest of the Brazilian Amazon, respectively. For the south Amazonia, the composition analysis revealed that IPE are associated with the configuration and formation of the South Atlantic Convergence Zone. Along the coast, intense precipitation events are associated with mesoscale systems, such Squall Lines. In Northwest Amazonia IPE are apparently associated with the Intertropical Convergence Zone and/or local convection.

Análise de eventos pluviais no mês de agosto em Belém.

As precipitações pluviais em Belém são frequentes e abundantes no período de dezembro a maio e passam por reduções entre os meses de junho a novembro. O objetivo neste trabalho foi avaliar eventos pluviais no mês de agosto em Belém para identificar respostas associadas a condições de tempo e clima na Amazônia. Foram analisados 43 anos (1971 a 2014) de dados diários usando estatística descritiva e análises de anomalias. Os resultados evidenciaram que a pluviosidade em Belém se intensifica em anos de eventos extremos como o La Niña forte e passa por reduções em anos de El Niño forte. A variabilidade pluvial no mês de agosto está associada a efeitos de grande e mesoescala na América do Sul decorrentes de sistemas meteorológicos que modulam a dinâmica da atmosfera na região.

Manual de eventos da Câmara dos Deputados : um guia para realizadores, gestores e fornecedores de serviços

Normatiza os procedimentos, apresenta as tipologias e os serviços disponíveis e estabelece as condições de realização dos mais variados eventos promovidos ou apoiados pela Câmara dos Deputados.