Geotecnologias aplicadas à avaliação de parâmetros biofísicos do Pantanal

O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros biofísicos de superfície do Bioma Pantanal com a aplicação de geotecnologias. Foram utilizados o algoritmo Sebal ("surface energy balance algorithm for land"), imagens do sensor Modis ("moderate‑resolution imaging spectroradiometer") e o mapa de classes de uso e cobertura da terra. Os resultados obtidos para NDVI, temperatura da superfície, albedo, fluxo de calor sensível diário, saldo de radiação diário e evapotranspiração real diária foram consistentes com dados de literatura para os diferentes usos e cobertura da terra, e corroboram a eficiência da capacidade analítica e sinóptica das estimativas do Sebal. Tais resultados mostram o potencial de geotecnologias na implementação de modelos ou algoritmos voltados para a compreensão da dinâmica de processos biofísicos de interação solo‑planta‑atmosfera do Pantanal.

Relação entre as anomalias de TSM e qualidade potencial da uva na região nordeste do Rio Grande do Sul

Uma das culturas de grande importância para a economia do Rio Grande do Sul é a videira. Embora as produções de vinho, suco de uva e demais derivados da uva e do vinho também ocorreram em outras regiões, a maior concentração encontra-se na região nordeste do Rio Grande do Sul. Um dos principais fatores que influenciam na qualidade potencial da uva é a precipitação. Para a videira, influem não somente a quantidade total de chuvas, mas também sua distribuição ao longo do ciclo vegetativo. Por esses motivos, é de fundamental importância o estudo da precipitação na região nordeste do Estado. Dentre as variáveis pesquisadas que relacionam a variabilidade da precipitação, destaca-se a Temperatura da Superfície do Mar (TSM). Os objetivos principais deste trabalho são: identificar os padrões de anomalias da TSM dos oceanos Atlântico e Pacífico e suas relações na precipitação, na região nordeste do Rio Grande do Sul, nos meses de outubro a março. Dessa forma, procurou-se investigar a possibilidade de uma previsibilidade da precipitação com alguns meses de antecedência e, conseqüentemente, uma possível previsão da qualidade potencial da uva para aquela região. Os resultados mostraram que o primeiro padrão principal de sete áreas oceânicas apresentou correlação altamente significativa com a precipitação acumulada de janeiro e fevereiro nesta região e, conseqüentemente, uma correlação com a qualidade potencial da uva. Também ficou evidente a alta previsibilidade do padrão predominante nos meses de janeiro e fevereiro, a partir de anomalias da TSM média de outubro-novembro.

Conforto térmico de bovinos da raça nelore a pasto sob diferentes condições de sombreamento e a pleno sol

Principalmente em regiões de clima quente, a produção bovina sob condições de pasto pode ser melhorada com o uso de sombra natural para minimizar o estresse por calor. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do estresse térmico por meio de índices de conforto térmico na produção bovina sob diferentes condições de sombreamento natural. Este estudo foi conduzido na região oeste do Estado do Paraná, no período de janeiro a fevereiro de 2007. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com três tratamentos constituídos de árvores formando pequenos bosques, árvores isoladas e condição não sombreada. A cada um desses tratamentos foi submetido um grupo de dez animais da raça Nelore (repetições). Os valores diários de velocidade do vento, temperatura de globo negro, temperatura de bulbo seco e temperatura de bulbo molhado foram registrados a cada três horas a partir de 9 às 18 h. A temperatura da superfície corporal animal foi registrada com a mesma frequência. Para cada tratamento, com base nessas medidas, foram calculados o índice de temperatura e umidade (ITU), índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) e a carga térmica de radiação (CTR). Os valores de ITU variaram de 70 a 87, os de ITGU entre 73 e 93 e os de CTR entre 450 e 672 W m-2. O ambiente que proveu melhores condições térmicas para os animais foi constituído por pequenos bosques de árvores de Guajuvira.

Identificação de ilhas de calor na área urbana de Ilha Solteira - SP através da utilização de geotecnologias

Com a mudança climática prevista para as próximas décadas, os cientistas indicam que uma das consequências será o aumento das temperaturas médias e também o número de dias quentes, o que intensificará o desconforto térmico na população. Assim, esta pesquisa teve por objetivo principal identificar as variações térmicas localizadas na área urbana do município de Ilha Solteira - SP. A metodologia consistiu na aplicação de um algoritmo, utilizando o módulo LEGAL do sistema de informação geográfica SPRING 4.3, que realizou a transformação dos níveis de cinza gerados pelo TM/Landsat-5 em valores de temperatura de superfície. Os resultados mostraram temperaturas de superfície entre 21 ºC e 23 ºC nas áreas que apresentaram maior quantidade de vegetação, como, por exemplo, a área do zoológico e a área de lazer. As áreas que apresentaram os maiores valores de temperatura (41 ºC até 44 ºC) estão localizadas nas regiões onde ocorrem as maiores porcentagens das classes "edificações" e "pavimentada-edificação", caracterizando assim o fenômeno de ilhas de calor. Estes resultados poderão servir de subsídios na elaboração de estratégias para minimizar o desconforto térmico das áreas onde ocorrem as ilhas de calor.

Uso da termografia infravermelha na análise da termorregulação de cavalo em treinamento

O estresse térmico em equinos aciona mecanismos termorregulatórios, como mudanças no fluxo sanguíneo periférico, para a manutenção da homeostase corporal. A termografia infravermelha permite detectar estas alterações, sendo uma ferramenta útil para avaliar o estresse em animais. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o uso da termografia infravermelha na termorregulação de equino em condição de treinamento. Foi utilizado um cavalo anglo-árabe, exercitado uma vez ao dia. Foram captadas imagens termográficas da axila, garupa, peito e virilha do cavalo e registrados os parâmetros fisiológicos antes e após exercício e 0; 5 e 10 minutos após o banho, durante 8 dias. A temperatura, a umidade relativa e a velocidade do ar foram monitoradas. A temperatura de superfície da garupa e do peito não diferiu entre os tratamentos, indicando baixa participação destas partes na termorregulação. Em contrapartida, a temperatura superficial da axila e da virilha aumentou após o exercício e diminuiu após o banho, sugerindo evidência dos mecanismos vasomotores para a troca térmica do cavalo. Comportamento semelhante foi observado para as variáveis fisiológicas, o que demonstra tentativas orgânicas do organismo para sair das condições de estresse térmico. Concluiu-se que a termografia infravermelha permitiu determinar com precisão a temperatura de superfície corporal do cavalo, sendo possível inferir sobre a termorregulação.

Prevenção de isquemia hepática normotérmica durante perfusão hepática in situ com três diferentes soluções de preservação: análise experimental através de termografia por radiação infravermelha em tempo real

OBJETIVO: Determinar a aplicabilidade da termografia por radiação infravermelha no monitoramento da perfusão hepática in situ com diferentes soluções de preservação. MÉTODOS: 24 ratos Wistar machos adultos, foram distribuidos aleatoriamente em quatro grupos de seis animais: grupo EC; ®grupo CUST; ®grupo CEL e grupo RL. Todas as soluções estavam resfriadas à exatamente 4ºC e posicionadas 20 cm acima do nível do fígado. As imagens infravermelhas, com as respectivas avaliações de temperatura da superfície hepática, foram captadas em tempo real : imediatamente após a laparotomia; após a canulação dos vasos e imediatamente antes da infusão; a cada minuto cronometrado após início da infusão até o quinto minuto de infusão. As médias de temperaturas de cada momento foram comparadas intra e intergrupos através do teste da Diferença entre médias de distribuição normal, com nível de significância p 0,05. RESULTADOS: Houve diferença entre as temperaturas do momento da laparotomia e imediatamente após a canulação; entre este último e após o primeiro minuto de perfusão; e entre as medidas ao final do primeiro e do quinto minutos de perfusão em todos os grupos. O grupo CEL mostrou diferença significativa adicional entre as temperaturas medidas ao final do primeiro e do segundo minutos. CONCLUSÃO: Foi possível avaliar o resfriamento hepático durante a perfusão das soluções de preservação utilizando-se a radiação infravermelha. As soluções tiveram comportamento semelhante entre si, com a solução Celsior® mostrando potencial adicional de resfriamento significativo até ao final do segundo minuto.

Preditores visando a obtenção de um modelo de previsão climática de temperaturas máxima e mínima para regiões homogêneas do Rio Grande do Sul

Geralmente, as populações, incluindo aí os setores produtivos, planejam suas atividades pelo conhecimento antecipado das variações tanto da temperatura quanto da precipitação pluvial baseados nos ciclos anuais e sazonais conhecidos. Os benefícios, confiabilidade e utilização das previsões climáticas têm sido objeto de análise e discussão na comunidade científica mundial. O desenvolvimento e aplicação dessas previsões para determinadas partes de áreas extensas, atende, de forma mais satisfatória, aos anseios dos setores produtivos e a sociedade como um todo. O objetivo principal desse trabalho foi identificar regiões dos oceanos Atlântico e Pacífico, cuja Temperatura da Superfície do Mar (TSM) possa ser utilizada como preditor potencial em modelos estatísticos de previsão climática de temperaturas máxima e mínima em regiões homogêneas do Estado do Rio Grande do Sul. Este estudo foi desenvolvido com dados de temperaturas máxima e mínima de 40 estações meteorológicas, do Instituto Nacional de Meteorologia e, da Fundação Estadual de Pesquisas Agropecuárias para o período de 1913 a 1998 e dados de TSM em pontos de grade para o período de 1950 a 1998 do National Center for Environmental Prediction. Num tratamento preliminar dos dados, as séries tiveram suas falhas preenchidas utilizando um método de preenchimento, aqui chamado, de “método das correlações”. Com as séries completas, aplicou-se métodos de agrupamento, determinando 4 regiões homogêneas de temperaturas máxima e mínima para o Estado. Foi feito um estudo climatológico dessas regiões e determinadas as relações das temperaturas médias máxima e mínima, de cada uma com TSM dos Oceanos na grade definida. As regiões determinadas representaram bem a fisiografia do Estado e as regiões preditoras apresentaram correlações significativas tanto com a temperatura máxima, quanto com a mínima. Os meses com maior número de preditores, tanto para as temperatura máxima quanto para mínima, foi agosto e o de menor, julho. Correlações diferentes para regiões homogêneas distintas, justificou a utilização da regionalização neste trabalho.

Processamento de materiais carbonáceos por pulsos intensos de laser em alta pressão

Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de alta pressão com janela de safira para processamento de filmes finos com pulsos de laser de alta potência, num regime de resfriamento ultra-rápido e geometria confinada. As amostras estudadas consistiram de filmes finos de carbono amorfo depositados sobre substratos de cobre. Os processamentos foram realizados com um laser pulsado Nd:YAG com energia de até 500 mJ por pulso, com duração de 8 ns, focalizada numa região de cerca de 1,5mm2, gerando uma região de elevada temperatura na superfície da amostra durante um intervalo de tempo bastante curto, da ordem do tempo de duração do pulso do laser. Para evitar a evaporação do filme de carbono, aplicava-se através da câmara, uma pressão de 0,5 a 1,0 GPa, confinando a amostra e eliminando o efeito da ablação. Este sistema tornou possível produzir taxas de resfriamento extremamente elevadas, com supressão da formação de uma pluma durante a incidência do laser, sendo o calor dissipado rapidamente pelo contato com os substratos de cobre e safira, ambos com elevada condutividade térmica. As amostras processadas foram analisadas por micro-espectroscopia Raman e os resultados revelaram a formação de estruturas com cadeias lineares de carbono, “carbynes”, caracterizadas pela presença de um pico Raman intenso na região de 2150 cm-1. Outro conjunto de picos Raman foi observado em 996 cm-1, 1116 cm-1 e 1498 cm-1 quando o filme fino de carbono amorfo foi processado dentro da câmara, com uma seqüência de mais de três pulsos consecutivos de laser. Várias tentativas foram feitas para investigar a natureza da fase que origina estes picos. Apesar da similaridade com o espectro Raman correspondente ao poliacetileno (CnHn), não foi possível constatar evidências experimentais sobre a presença de hidrogênio nos filmes de carbono processados. Estes picos Raman não foram observados quando o filme de carbono era depositado sobre outros substratos metálicos, a não ser em cobre. O conjunto de resultados experimentais obtidos indica que estes picos estariam relacionados a pequenos aglomerados lineares de átomos de carbono, diluídos numa matriz de átomos de cobre, formados durante os pulsos subseqüentes de laser e retidos durante o resfriamento ultra-rápido da amostra. A comparação dos resultados experimentais com a simulação do espectro Raman para diferentes configurações, permite propor que estes aglomerados seriam pequenas cadeias lineares, com poucos átomos, estabilizadas frente à formação de grafenos pela presença de átomos de cobre em abundância. Foram também realizados processamentos de materiais carbonáceos por pulsos de laser em meios líquidos, através de câmaras especialmente construídas para este fim. Os resultados, em diversos materiais e configurações, mostraram apenas a formação de estruturas grafíticas, sem evidência de outras fases.

Situações atmosféricas que propiciam as marés meteorológicas

O objetivo central deste trabalho consiste, a partir de um caso de ciclogênese ocorrido na costa leste do América do Sul, caracterizar as condições sinóticas favoráveis ao desenvolvimento de ciclones marítimos que possam gerar ressacas. Uma ciclogênese desenvolveu-se a leste da Argentina dia 03 de maio de 2001. Neste mesmo dia sobre o continente, existia um centro de alta pressão, que em conjunto com este ciclone marítimo formava um pista de vento de quadrante sul, paralelo ao continente, deixando o mar revolto, aumentando nível no extremo sul do Brasil, como registrado pela tábua de maré da cidade de Rio Grande, no estado do Rio Grande de Sul. No dia 04 de maio, à leste do estado de São Paulo, outro ciclone começa a se formar, intensificando a pista de vento pré existente. A metodologia utilizada afim de atingir os objetivos propostos, foi a da modelagem numérica. Utilizou-se modelo Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). Foram utilizados como entrada dados de outros dois modelos, modelo Global e Modelo ETA. Para ambos os experimentos usando o RAMS, observou-se que o ciclone do dia 04 teve sua gênese em torno de 25ºS e 45ºW, se deslocando para sudeste. Na análise de mesoescala, foi observado que durante o período estudado os ventos sempre tiveram uma componente de sul e que os mais intensos ventos ocorreram em 28ºS e 48ºW, pois nesta região haviam maiores valores de gradiente de pressão, fluxo de calor sensível e fluxo de calor latente, já que é também nesta região onde se verifica a maior temperatura da superfície do mar.

Modelação da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários

Nesta dissertação apresento um estudo detalhado de vários aspectos da interacção entre um plasma de arco de alta pressão e cátodos refractários. Um modelo da camada de plasma junto ao cátodo num plasma sujeito a uma pressão da ordem de uma ou várias atmosferas é reconsiderado com base em recentes resultados teóricos. A física da camada de plasma junto ao cátodo é analisada para valores da queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo até 50V, de acordo com recentes resultados experimentais que mostram que a queda de tensão na camada de plasma junto ao cátodo numa descarga de arco de alta pressão pode atingir valores tão elevados. São identificados os mecanismos que originam a não monotonia da dependência da densidade de fluxo de energia (proveniente do plasma para a superfície do cátodo) em relação à temperatura da superfície do cátodo, para um valor fixo da queda de tensão junto ao cátodo. Uma descrição fechada da interacção plasma-cátodo é obtida por meio da resolução numérica do problema não linear com condições de fronteira para a distribuição da temperatura no interior do corpo do cátodo. São apresentados resultados da modelação numérica da descarga difusa nas condições de funcionamento de uma lâmpada de descarga experimental, sendo bom o acordo entre os resultados numéricos e os dados experimentais. Manchas solitárias num cátodo plano infinito e modos difuso e mancha axialmente simétricos em cátodos finitos de descargas de arco de alta pressão são estudados num grande intervalo de corrente. São analisados aspectos gerais e apresentados resultados numéricos referentes a cátodos de tungsténio planos e de forma cilíndrica a operar num plasma de argon à pressão atmosférica para correntes de arco até 100 kA. Émostrado, em particular, que a temperatura da superfície do cátodo no interior de uma mancha solitária varia relativamente pouco, podendo ser estimada com uma precisão de cerca de 200 − 300K sem ser necesário resolver a equação da condução térmica no corpo do cátodo. O comportamento assimptótico das soluções para um cátodo finito no caso limite de altas correntes é encontrado e confirmado pelos resultados numéricos. É confirmado um padrão geral das características tensão-corrente de vários modos de transferência de corrente em cátodos finitos sugerido previamente com base numa análise de bifurcações. É estudada a transição de modos mancha num cátodo finito no limite de cátodos de grandes dimensões para o modo mancha solitária num cátodo plano infinito. É estabelecido que o modo mancha solitária representa uma forma limite do modo mancha de alta tensão num cátodo finito. É considerada a questão da distinção entre modo difuso e modo mancha num cátodo finito. É desenvolvida uma abordagem para o cálculo de pontos de bifurcação nos quais soluções mancha tridimensionais bifurcam-se a partir de soluções que descrevem o modo difuso e modos mancha axialmente simétricos. Em particular, é calculado o primeiro ponto de bifurcação posicionado na solução que descreve o modo difuso e, por conseguinte, o seu limite de estabilidade, isto é, a corrente abaixo da qual o modo difuso torna-se instável. São apresentados os resultados da modelação numérica efectuada para o caso de um cátodo de tungsténio de forma cilíndrica a operar num plasma de alta pressão. É estudado o efeito produzido no limite de estabilidade pelas variações dos parâmetros de controle (dimensões do cátodo, função de trabalho do material do cátodo, tipo e pressão do gás que produz o plasma). Foi encontrado que o comportamento do limite de estabilidade sujeito a estas variações está em conformidade com as tendências observadas experimentalmente. Foi encontrado que o limite de estabilidade é muito mais sensível às variações dos parâmetros de controle do que as características tensão-corrente do modo difuso, sendo o efeito mais forte produzido pelas variações das dimensões do cátodo e da função de trabalho do material do cátodo. Este resultado está em conformidade com o facto experimental de que a transição difuso-mancha é de difícil reprodução.

Estimativa do balanço térmico por radiação em vacas Holandesas expostas ao sol e à sombra em ambiente tropical

É apresentado um método para a estimativa do balanço térmico por radiação em vacas da raça Holandesa expostas ao sol e sob a sombra em uma pastagem, com o objetivo de estabelecer um padrão morfológico mais adequado para esses animais em região tropical. O método envolve a determinação das características do pelame (área de superfície de malhas negras, espessura da capa, comprimento e diâmetro dos pêlos, número de pêlos por unidade de área), temperatura da superfície da capa e da epiderme e variáveis ambientais (irradiância solar, temperatura do ar e de globo, vento). Foi determinada a quantidade de radiação de ondas curtas efetivamente transmitida através do pelame e que atinge as camadas profundas da epiderme. Demonstrou-se, por intermédio de um exemplo prático, que as áreas de pelame negro apresentaram balanço radiante mais elevado que as áreas brancas, mas estas últimas possuiam maior transmissividade para a radiação de ondas curtas. Animais predominantemente negros foram melhor protegidos contra a radiação de ondas curtas que os predominantemente brancos, especialmente quando a capa de pelame é pouco espessa (até 4 a 7 mm), mais adequada para ambientes tropicais.

Monitoramento ambiental da costa do Rio Grande do Norte com base em sensoriamento remoto e geodésia de precisão

This paper presents models of parameters of Sea Surface Layer (SSL), such as chlorophyll-a, sea surface temperature (SST), Primary Productivity (PP) and Total Suspended Matter (TSM) for the region adjacent to the continental shelf of Rio Grande do Norte (RN), Brazil. Concentrations of these parameters measured in situ were compared in time quasi-synchronous with images AQUA-MODIS between the years 2003 to 2011. Determination coefficients between samples in situ and bands reflectance sensor AQUA-MODIS were representative. From that, concentrations of SSL parameters were acquired for the continental shelf of the RN (eastern and northern) analyzing the geographic distribution of variation of these parameters between the years 2009-2012. Geographical and seasonal variations mainly influenced by global climate phenomena such as El Niño and La Niña, were found through the analysis of AQUA-MODIS images by Principal Components Analysis (PCA). Images show qualitatively the variance and availability of TSM in the regions, as well as their relationship with coastal erosion hotspots, monitored along the coast of the RN. In one of the areas identified as being of limited availability of TSM, we developed a methodology for assessment and evaluation of Digital Elevation Models (DEM) of beach surfaces (emerged and submerged sections) from the integration of topographic and bathymetric data measured in situ and accurately georeferenced compatible to studies of geomorphology and coastal dynamics of short duration. The methodology consisted of surveys with GNSS positioning operated in cinematic relative mode involved in topographic and bathymetric executed in relation to the stations of the geodetic network of the study area, which provided geodetic link to the Brazilian Geodetic System (GBS), univocal , fixed, and relatively stable over time. In this study Ponta Negra Beach, Natal / RN, was identified as a region with low variance and availability of MPS in the region off, as characterized by intense human occupation and intense coastal erosion in recent decades, which presents potential of the proposed methodology for accuracy and productivity, and the progress achieved in relation to the classical methods of surveying beach profiles

Análise de uso e cobertura do solo no município de Parelhas/RN

The human interference in the semiarid region of Seridó Potiguar has promoted the increase of degraded areas. The economic dynamic that was established in the Seridó territory, especially after the fall of the trinomial cattle-cotton-mining in the 70s and 80s of the 20th century as pillars of the regional economy, resulted in an accelerated process of erosion of natural resources. The municipalities of the Seridó region have been spatially reordered by this new economic dynamic, marked by the growth of existing enterprises, and the development of new agricultural practices. One of the municipalities in the region that restructured its territorial space with the emergence of new agro-industrial activities was the town of Parelhas. With the demise of the trinomial cattle-cotton-mining in the 1980s, other productive activities were intensified from the 1990s, amongst them, pottery, responsible for the vegetal extraction for use as energy source. This recent economic and spatial restructuring in the region, reflected in the Parelhense municipal territory, required new productive ingredients responsible for the modification of past production relations that were based on cattle, cotton and mining. By that a process of exploring the environment was unleashed, especially the native vegetation, in an uncontrolled manner. In this context, the objective of this study was to survey and detect deforestation in the areas of Caatinga vegetation, used indiscriminately as energy supply for new agricultural practices, using remote sensing techniques based on the quantification of the Normalized Difference Vegetation Index / NDVI, Soil-Adjusted Vegetation Index / SAVI, surface temperature and rainfall data in the years 1990 and 2010. The results indicated that SAVI values above 0.2 in 1990 and 2010 represent the areas with the highest density of vegetation that occur exclusively along the major drainages in the town and areas of higher elevations. The areas between the ranges of values from 0.5 to 0.15 SAVI are areas with poor vegetation. On the other hand the highest values of temperature are distributed in the western and southeastern parts of the township, usually in places where the soil is exposed or there is sparse vegetation. The areas of bare soil decreased in extension in 2010 at 11, 6% when related to 1990, this was caused by a higher rainfall intensity in the first half of 2010, but no regeneration of vegetation occurred in some places in the western and southeastern areas of the municipality today, due to the extraction of firewood to fuel the furnaces of industries in town

Assessment of body surface temperature in cetaceans: an iterative approach

A transferência de energia térmica da superfície corporal para a água é provavelmente o aspecto mais importante do equilíbrio térmico em mamíferos marinhos, mas os respectivos cálculos dependem do conhecimento da temperatura da superfície, T S, cuja medição direta em animais em liberdade constitui um problema difícil de resolver. Um método iterativo é proposto para a predição de T S de cetáceos em liberdade, a partir da temperatura corporal profunda, da velocidade de deslocamento e da temperatura e propriedades termodinâmicas da água.

Effects of daily changes in environmental factors on the abundance and richness of Odonata

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)