Can the Deforestation Breeze Change the Rainfall in Amazonia? A Case Study for the BR-163 Highway Region

The authors simulated the effects of Amazonian mesoscale deforestation in the boundary layer and in rainfall with the Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) model. They found that both the area and shape (with respect to wind incidence) of deforestation and the soil moisture status contributed to the state of the atmosphere during the time scale of several weeks, with distinguishable patterns of temperature, humidity, and rainfall. Deforestation resulted in the development of a three-dimensional thermal cell, the so-called deforestation breeze, slightly shifted downwind to large-scale circulation. The boundary layer was warmer and drier above 1000-m height and was slightly wetter up to 2000-m height. Soil wetness affected the circulation energetics proportionally to the soil dryness (for soil wetness below similar to 0.6). The shape of the deforestation controlled the impact on rainfall. The horizontal strips lined up with the prevailing wind showed a dominant increase in rainfall, significant up to about 60 000 km(2). On the other hand, in the patches aligned in the opposite direction (north-south), there was both increase and decrease in precipitation in two distinct regions, as a result of clearly separated upward and downward branches, which caused the precipitation to increase for patches up to 15 000 km(2). The authors` estimates for the size of deforestation impacting the rainfall contributed to fill up the low spatial resolution in other previous studies.

A case study of the direct radiative effect of biomass burning aerosols on precipitation in the Eastern Amazon

Numerical experiments with the Brazilian additions to the Regional Atmospheric Modeling System were performed with two nested grids (50 and 10 km horizontal resolution, respectively) with and without the effect of biomass burning for 8 different situations for 96 h integrations. Only the direct radiative effect of aerosols is considered. The results were analyzed in large areas encompassing the BR163 road (one of the main areas of deforestation in the Amazon). mainly where most of the burning takes place. The precipitation change due to the direct radiative impact of biomass burning is generally negative (i.e., there is a decrease of precipitation). However, there are a few cases with a positive impact. Two opposite forcing mechanisms were explored: (a) the thermodynamic forcing that is generally negative in the sense that the aerosol tends to stabilize the lower atmosphere and (b) the dynamic impact associated with the low level horizontal pressure gradients produced by the aerosol plumes. In order to understand the non-linear relationship between the two effects, experiments were performed with 4-fold emissions. In these cases, the dynamic effect overcomes the stabilization produced by the radiative forcing and precipitation increase is observed in comparison with the control experiment. This study suggests that. in general, the biomass burning radiative forcing decreases the precipitation. However, very large concentrations of aerosols may lead to an increase of precipitation due to the dynamical forcing associated with the horizontal pressure gradients. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regional representativity of AERONET observation sites during the biomass burning season in South America determined by correlation studies with MODIS Aerosol Optical Depth

This paper presents an analysis of ground-based Aerosol Optical Depth (AOD) observations by the Aerosol Robotic Network (AERONET) in South America from 2001 to 2007 in comparison with the satellite AOD product of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), aboard TERRA and AQUA satellites. Data of 12 observation sites were used with primary interest in AERONET sites located in or downwind of areas with high biomass burning activity and with measurements available for the full time range. Fires cause the predominant carbonaceous aerosol emission signal during the dry season in South America and are therefore a special focus of this study. Interannual and seasonal behavior of the observed AOD at different sites were investigated, showing clear differences between purely fire and urban influenced sites. An intercomparison of AERONET and MODIS AOD annual correlations revealed that neither an interannual long-term trend may be observed nor that correlations differ significantly owing to different overpass times of TERRA and AQUA. Individual anisotropic representativity areas for each AERONET site were derived by correlating daily AOD of each site for all years with available individual MODIS AOD pixels gridded to 1 degrees x 1 degrees. Results showed that for many sites a good AOD correlation (R(2) > 0.5) persists for large, often strongly anisotropic, areas. The climatological areas of common regional aerosol regimes often extend over several hundreds of kilometers, sometimes far across national boundaries. As a practical application, these strongly inhomogeneous and anisotropic areas of influence are being implemented in the tropospheric aerosol data assimilation system of the Coupled Chemistry-Aerosol-Tracer Transport Model coupled to the Brazilian Regional Atmospheric Modeling System (CCATT-BRAMS) at the Brazilian National Institute for Space Research (INPE). This new information promises an improved exploitation of local site sampling and, thus, chemical weather forecast.

Analysis Of Semi-Distributed And Global Hydrological Models In The Central Tropical Basins Of The Gulf Of Mexico To The Effects Of Extreme Hydrometeorological Phenomena

In the last years extreme hydrometeorological phenomena have increased in number and intensity affecting the inhabitants of various regions, an example of these effects are the central basins of the Gulf of Mexico (CBGM) that they have been affected by 55.2% with floods and especially the state of Veracruz (1999-2013), leaving economic, social and environmental losses. Mexico currently lacks sufficient hydrological studies for the measurement of volumes in rivers, since is convenient to create a hydrological model (HM) suited to the quality and quantity of the geographic and climatic information that is reliable and affordable. Therefore this research compares the semi-distributed hydrological model (SHM) and the global hydrological model (GHM), with respect to the volumes of runoff and achieve to predict flood areas, furthermore, were analyzed extreme hydrometeorological phenomena in the CBGM, by modeling the Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) which is a SHM and the Modèle Hydrologique Simplifié à I'Extrême (MOHYSE) which is a GHM, to evaluate the results and compare which model is suitable for tropical conditions to propose public policies for integrated basins management and flood prevention. Thus it was determined the temporal and spatial framework of the analyzed basins according to hurricanes and floods. It were developed the SHM and GHM models, which were calibrated, validated and compared the results to identify the sensitivity to the real model. It was concluded that both models conform to tropical conditions of the CBGM, having MOHYSE further approximation to the real model. Worth mentioning that in Mexico there is not enough information, besides there are no records of MOHYSE use in Mexico, so it can be a useful tool for determining runoff volumes. Finally, with the SHM and the GHM were generated climate change scenarios to develop risk studies creating a risk map for urban planning, agro-hydrological and territorial organization.

Calibração e aplicação do modelo numérico genesis nas praias de Tramandaí e Imbé-RS

O modelo numérico GENESIS (Generalized Model for Simulating Shoreline Change) é parte de um sistema de modelagem de linha de praia, o SMS (Shoreline Modeling System), desenvolvido pelo CERC (Coastal Engineering Research Center), U.S.A. É um modelo genérico, determinístico e bidimensional, com grande flexibilidade para ser adaptado a costas abertas, arenosas e sujeitas a intervenção humana. Utilizado na previsão da resposta da linha praia as diversas obras costeiras que podem ser implantadas na mesma. Características estas, que fazem dele uma ferramenta indicada para a o estudo costa do Rio Grande do Sul e para o objetivo deste estudo. A aplicação do modelo de evolução de linha praia – GENESIS neste trabalho, tem como objetivos: calibrar o modelo numérico GENESIS para a costa centro norte do Rio Grande do Sul e avaliar seu uso como ferramenta na previsão de impactos ambientais gerados por obras costeiras, Alem de reproduzir as condições do modelo físico reduzido de 1965 e comparar os resultados entre as simulações matemática e física. O modelo foi aplicado num trecho de linha de praia da região centro norte do Rio Grande do Sul, nas praias de Tramandaí e Imbé. As quais já foram alvo de estudos anteriores através de modelo físico reduzido, em função do desejo deste município em construir molhes na desembocadura do canal da Laguna de Tramandaí. Para implementação do modelo numérico GENESIS foram utilizados dados das posições da linha de praia em três diferentes anos, coletados pelo CECO/UFRGS, dados de onda coletados pelo ondógrafo do IPH/UFRGS, e diversos dados sobre as praias e sua história, retirados da extensa bibliografia publicada sobre a região de estudo. A calibração do modelo foi realizada através das linhas de praia medidas em 1997 e em 2000. O modelo foi considerado calibrado quando o mesmo consegui reproduzir a linha de praia do ano 2000 a partir da linha de 1997, obtendo um erro máximo de 15 m. Foram realizadas simulações que reproduziam as simulações feitas em modelo físico reduzido do IPH em 1965. Através da comparação dos dados de onda utilizados no modelo físico reduzido de 1965 e dos dados de onda coletados pelo ondógrafo em 1996, pudemos observar a importância do uso de um série de dados de onda neste tipo de estudo, bem como, a desenvoltura e limitações do modelo numérico GENESIS na situações geradas.

Aplicação do modelo de Rams para o estudo de um vórtice ciclônico que atingiu o município de Viamão

A partir de dados do CPTEC, utilizou-se o modelo numérico Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) para simular as condições ambientais que originaram a formação e evolução de um ciclone no dia 11 de outubro de 2000, no município de Viamão, no estado do Rio Grande do Sul. Utilizou-se três grades aninhadas, com resolução progressivamente mais refinada e de forma simultânea. O modelo simulou com bastante precisão os campos de vento, pressão, umidade relativa e temperatura potencial. As simulações foram analisadas e comparadas à dados de superfície, imagens de satélite, cartas sinóticas e radiossondagens. A topografia e a brisa marítima exerceram forte influencia no sentido de intensificar o sistema convectivo que se formou sobre o Estado do Rio grande do Sul, bem como os altos valores de umidade relativa e o intenso cisalhamento vertical. Com estes procedimentos foi possível analisar e caracterizar o perfil atmosférico do sistema estudado e definir parâmetros meteorológicos que justificaram a formação de um tornado.

Circulações atmosféricas clássicas e não-clássicas na região metropolitana de Porto Alegre/RS

O Regional Atmospheric Modeling System (RAMS), versão 3b, foi utilizado para simular o escoamento na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA) para explicar a influência de circulações clássicas e não clássicas devido as proximidades do oceano e da Lagoa dos Patos, e da ilha de calor formada pelas cidades. O RAMS foi utilizado em um domínio tridimensional com duas grades sendo utilizadas, a grade mais grossa com resolução horizontal de 8 Km, e a grade mais fina com resolução horizontal de 2 Km. A inicialização do modelo é homogênea e parte do repouso, em uma situação de verão. Foram realizados 3 experimentos; o primeiro deles com apenas a grade mais grossa e com a parametrização da vegetação sendo grama curta em todo o domínio; o segundo utilizando as duas grades, sendo que a área coberta pela grade mais fina é parametrizada como deserto, nas duas grades; o terceiro diferencia-se do segundo pela adição de uma forçante térmica no primeiro nível da área coberta pela grade mais fina durante o período da noite (após o pôr do sol). Os resultados mostram que circulação de brisa lacustre/terrestre é responsável por uma forte tendência meridional no escoamento resultante sobre a RMPA, só sendo atenuada pela componente zonal da circulação de brisa marítima à partir do final da tarde. A confluência dessas duas circulações provoca uma tendência a elevação da camada de mistura. A presença da ilha de calor aumenta o movimento convectivo, com maior transporte vertical de calor sensível, e também retardou o avanço da frente de brisa marítima, embora durante a noite a sua influência não tenha sido muito significante.

Utilização de imagens de satélite e modelagem numérica para o estudo da dispersão de poluentes nas usinas termoelétricas de Charqueadas e São Jerônimo

O objetivo geral deste trabalho é desenvolver estudos relacionados à dispersão de poluentes, considerando a queima de carvão para geração de energia nas Usinas Termoelétricas de Charqueadas e São Jerônimo. O período de estudo foi do dia 17 a 23 de junho de 2003. Neste período houve a passagem de um sistema frontal. Sendo possível avaliar a dispersão dos poluentes em condições pré-frontal, frontal e pós-frontal. Para simular o comportamento dos poluentes neste período, foi utilizada uma subrotina de dispersão acoplada ao modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Os resultados mostraram que nos dias classificados como pré-frontal e pós-frontal as concentrações do material particulado, dióxido de enxofre e do óxido de nitrogênio, atingiram seus valores máximos, pelo fato da umidade relativa do ar estar bastante baixa em torno de 60%, pressão atmosférica da ordem de 1021 hPa e a intensidade dos ventos fraca. No dia classificado como frontal, as concentrações estavam praticamente nulas, devido à passagem do sistema frontal que causou a queda na pressão atmosférica, aumento da umidade relativa e também pelo fato da ocorrência de precipitação atmosférica neste dia. As comparações dos resultados simulados, com os dados observados na estação de qualidade do ar mostraram-se satisfatórios. Com exceção do dia 22 de junho, que apresentou uma diferença da ordem de 90%.

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.

Acquired immunodeficiency syndrome in Brazil

Aim. To describe the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) epidemic in Brazil and analyze the impact of federal government measures addressing the problem since its onset.Method. Retrospective review of AIDS epidemic data from its onset in 1980 up to the last published data in June 2001.Results. AIDS was first reported in Brazil in 1980. By 1988, all 27 Brazilian states had diagnosed cases, and until June 2000 more than half of Brazilian municipalities had recorded at least one case of the disease. The AIDS incidence reached its peak between 1996 and 1997 (14.7 per 100,000 population), and then declined between 1998 and 2000 to 9 per 100,000 population. In the last two decades, the proportion of deaths has been also significantly reduced. These were not random events, but reflected the efficiency of the program implemented by the Brazilian Health Ministry's Coordination on Sexually Transmitted Diseases and AIDS. The program includes an epidemiological surveillance modeling system, which records cases from several regular epidemiological bulletins; national network of diagnosis and monitoring of HIV-infected individuals (ill or not); highly active antiretroviral therapy available free to all patients; mother-infant protection program; educational programs on condom use; the introduction of the female condom; development of AIDS studies in different areas to provide practical solutions; constant preoccupation about drug costs accounting for the patent breaking; and national production of many drugs currently in use.Conclusion. Well-planned and implemented national program against AIDS can significantly reduce the burden of this disease to the population.

Tecnologias que influenciam no processo de concepção do design para a indústria da moda: projeto MEG: um estudo de caso

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A influência do Arco do Desmatamento sobre o ciclo hidrológico da Amazônia

Este trabalho buscou quantificar algumas alterações no ciclo hidrológico da Amazônia propiciadas pelo desmatamento da região, principalmente devido à faixa conhecida como "Arco do Desmatamento". Neste sentido, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) tendo o submodelo de vegetação dinâmica GEMTM (General Energy and Mass Transport Model) a ele acoplado. Foram investigados os impactos causados pelo Arco do Desmatamento atual em relação à floresta intacta, bem como as futuras modificações, causados pelo avanço do desmatamento até o ano de 2050. Como condições de contorno na superfície para o modelo BRAMS, foram usados cenários oriundos de modelos empíricos de desmatamento para os anos de 2002 e 2050. Os resultados mostraram que o avanço do Arco do Desmatamento até 2050 tem uma complexa relação com as variáveis analisadas. Por exemplo, a precipitação apresentou distribuição espacial heterogênea, com áreas de anomalias positivas e negativas que se mostraram coerentes com as anomalias de outras variáveis, como a evapotranspiração e a divergência de umidade. Também foram encontradas algumas áreas que evidenciaram as possíveis influências dos grandes rios e topografia da região sobre essa precipitação. Os balanços de radiação e energia também foram afetados pelo desmatamento, sendo que grande parte das alterações é devido à mudança do albedo da superfície, a qual ocorre com a substituição da floresta pela pastagem. Quanto às alterações propiciadas pelo Arco do Desmatamento atual em relação à floresta intacta, foi observado que todas as variáveis foram afetadas, entretanto a maioria dos impactos ainda é localizada sobre a área mais afetada pelo desmatamento, diferentemente dos resultados encontrados para o cenário de 2050, onde as modificações já se dão a nível regional.

Analysis of the impact of rainfall assimilation during LBA atmospheric mesoscale missions in Southwest Amazon

The assimilation of satellite estimated precipitation data can be used as an efficient tool to improve the analysis of rainfall generated by numerical models of weather forecast. The system of data assimilation used in this study is cumulus parameterization inversion based on the Kuo scheme. Reanalysis were performed using the field experiment data of the LBA Project (WETAMC and DRYtoWET-AMC), where it was possible to verify an improvement in the simulations results, since the data assimilation corrects the position and the intensity of rainfall in the numerical model. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aplicação de parâmetros convectivos para um caso de linha de instabilidade

Este trabalho visa avaliar a aplicação de parâmetros convectivos (PC) para um caso de linha de instabilidade (LI) ocorrida sobre a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com o intuito de demonstrar como o uso da modelagem numérica, utilizando o modelo BRAMS (Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System), pode contribuir principalmente com a obtenção de perfis atmosféricos, necessários para uma boa previsão das tempestades.

Impacto da temperatura da superfície do mar na simulação da Zona de Convergência do Atlântico Sul

Durante o verão austral, diversas regiões do Brasil são afetadas por precipitação intensa, geralmente associada à Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). O objetivo geral deste trabalho foi investigar a influência da resolução espacial e temporal dos dados de temperatura da superfície do mar (TSM) na simulação da precipitação associada à ZCAS. Foram realizadas simulações com o modelo BRAMS (Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System) para dois eventos de ZCAS, ocorridos em 1998 (El Niño) e 1999 (La Niña). A quantidade de precipitação acumulada na parte oceânica da ZCAS foi maior nos experimentos com TSM mais quente. Índices estatísticos foram utilizados para verificação do desempenho do modelo na simulação de precipitação nas regiões que compõem a ZCAS (oceânica, costeira e amazônica), com diferentes dados de TSM. A resolução espaço-temporal dos dados de TSM influencia de forma pouco significativa na representação da ZCAS pelo modelo BRAMS. O modelo é mais eficiente em identificar a ocorrência/não ocorrência de chuva do que em localizar núcleos mais intensos e seu desempenho foi superior (inferior) na região amazônica (oceânica) da ZCAS.