Eficiência de estimadores, geradores e algoritmos na simulação de dados diários de precipitação pluviométrica utilizando a distribuição gama

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Regimes térmico e hídrico em solos sob ecossistemas naturais e área agrícola no Leste da Amazônia

A temperatura e umidade do solo são variáveis cujo conhecimento é fundamental para determinar os balanços de energia e água na biosfera. Os regimes térmico e hídrico dos solos sob cada ecossistema apresentam variações consideráveis, de acordo com sua mineralogia, o clima local e a vegetação. Nesse contexto, as temperaturas e umidades do solo foram medidas sob três ecossistemas existentes na região leste da Amazônia, a saber: floresta nativa (FLONA Caxiuanã, 01° 42' 30" S e 51° 31' 45" W), pastagem nativa (Soure, 00° 43' 25" S e 48° 30' 29" W) e área agrícola (!garapé-Açu, 01° 07' 59" S e 47° 36' 55" W). Os dados de campo na floresta e na pastagem foram coletados entre dezembro de 2001 e fevereiro de 2005; enquanto que na área agrícola, o monitoramento foi limitado de agosto de 2003 a fevereiro de 2005. Estas observações das variáveis físicas do solo foram analisadas levando em consideração as variáveis meteorológicas medidas simultaneamente tais como o fluxo de radiação solar incidente e a precipitação pluviométrica, que interferem diretamente nas variáveis do solo em cada sitio escolhido para estudo. As temperaturas do solo foram monitoradas por meio de sondas térmicas em profundidades de 0,05; 0,20 e 0,50 m. Fluxímetros de calor mediram esta variável em níveis de profundidade em 0,05 e 0,20 m. A umidade volumétrica do solo na camada superior de 0,30 m foi medida por sensor de sonda dupla por Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em cada sitio. Foram feitas analises considerando as respostas do solo durante o período seco e chuvoso local, nestes três ecossistemas representativos do leste da Amazônia. Estimativas de difusividade térmica aparente do solo foram feitas pelos métodos da amplitude e da fase usando os dados de propagação do pulso diário de calor nesses solos. Os resultados mostraram valores bem diferentes, porém,no primeiro método pareceu mais confiável e adequado para o modelamento numérico. Como esperado, considerando a sua pouca cobertura vegetal, as temperaturas dos solos nos níveis superficiais, apresentaram grandes variações na pastagem e na área agrícola. Inesperadamente, as temperaturas na profundidade de 0,5 m abaixo da floresta mostraram maiores variações de amplitude que as profundidades de 0,20 e 0,05 m. O modelamento numérico das variações temporais da temperatura, em função da profundidade, para cada solo foi feito através do método harmônico Os resultados mostraram que o primeiro harmônico representou mais de 90% da variação total observada do pulso diário da temperatura da pastagem e área agrícola em 0,2 e 0,05 m de profundidade. Performance similar do modelamento foi observada na floresta nos níveis de 0,05 e 0,20 m. A magnitude dos fluxos de calor abaixo da pastagem e área agrícola atingiram valores seis vezes maiores que aqueles observados sob a floresta. Os resultados mostraram que, para a camada do solo superior de 0,30 m, a umidade volumétrica do solo sob a floresta é maior que sob os outros ecossistemas estudados neste trabalho. Este resultado é devido aparentemente; à proteção da floresta contra a evaporação da superfície do solo. Uma análise do comportamento sazonal e diário das temperaturas e umidade solos em resposta à radiação solar e precipitação é apresentada. Estudos de caso da taxa de perda da umidade do solo depois de significativa recarga de água por eventos de precipitação, também foram analisados. Algumas estimativas diárias de diminuição de água e recarga durante a noite e madrugada por subida de água de camadas subjacentes para a camada de 0.30 m foram feitas. Este trabalho analisou a maior serie temporal dos dados de temperatura e umidade dos solos coletados com alta freqüência de amostragem disponível até o momento, para o leste da Amazônia. Foi possível caracterizar as diferenças dos regimes destas variáveis físicas, abaixo de três ecossistemas importantes desta região. Estudos futuros dos minerais e materiais orgânicos nestes solos, bem como dos índices de área foliar e da biomassa das coberturas vegetais desses ecossistemas, melhoraria a compreensão dos regimes descritos neste trabalho.

Variação espacial e temporal da precipitação no estado do Pará

Estudos sobre a climatologia das precipitações no Estado do Pará são essenciais para o planejamento das atividades agrícolas. A variação da precipitação anual e sazonal no Estado do Pará foi analisada com base em séries históricas de 23 anos (1976-1998) de dados diários de chuva. A análise foi realizada para 31 localidades do Estado do Pará, sendo os resultados representados em mapas com a utilização de técnicas de sistemas de informações geográficas (SIG). A variabilidade da precipitação anual e sazonal foi caracterizada com base no coeficiente de variação e no índice de variabilidade interanual relativo. A variação desses coeficientes para a precipitação anual no Estado do Pará foi de 15 a 30%. As características mensais da estação chuvosa, em termos de início, fim e duração, foram determinadas utilizando-se o critério proposto por KASSAM (1979). A variação entre as datas de plantio precoces e tardias corresponderam aos decêndios identificados pelos dias julianos 309319 e 353363, respectivamente.

Ecologia de dois grupos de sagüis-brancos, mico argentatus (Linnaeus 1771) em um fragmento florestal natural, Santarém-Pará

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo de longo-prazo sobre ecologia e comportamento de dois grupos silvestres de Mico argentatus em um fragmento florestal natural, isolado por uma matriz de vegetação de savana, na região de Alter do Chão, Amazônia central. Os grupos, denominados Cm1 e Cm2 foram habituados e monitorados durante 12 meses em 2000 e quatro meses em 2001 (Cm1) e sete meses em 2000 e três meses em 2001 (Cm2). Análises de variação temporal envolveram três períodos sazonais distintos (Chuvosa-Início. Chuvosa-Final e Seca) em 2000, e a comparação longitudinal dos meses julho e setembro em 2000-2001. Análises das relações entre as variáveis ecológicas (abundância de principais recursos: frutos e insetos) e os padrões ecológicos e comportamentais entre os grupos foram estabelecidos. Os grupos apresentaram composições e tamanhos diferentes, que variaram entre 4-8 e 8-11 membros, em Cm1 e Cm2, respectivamente. Os dados quantitativos foram coletados utilizando-se a amostragem de varredura instantânea com amostras de um minuto de duração a cada intervalo de cinco minutos, durante todo o período de atividade diária do grupo. Os resultados mostraram que ambos os grupos gastam mais da metade do tempo em forrageio e alimentação. A dieta foi constituída de frutos, néctar, gomas e presa animal (invertebrados, principalmente ortópteros, formicídeos e coleópteros, além de lagartos e anfíbios). O tamanho total da área dos grupos Cm1 e Cm2 em 2000 foram respectivamente, 11,5 ha e 14,6 ha. As comparações sazonais mostraram uma similaridade entre grupos na alocação sistemática de mais tempo ao comportamento de forrageio e alimentação na medida em que os recursos não gomíferos se tornavam mais escassos. Já a análise longitudinal, além de apresentar uma redução de 30% na precipitação em 2001, mostrou uma mudança considerável na composição e distribuição espacial dos dois grupos. Assim, diferentes aspectos da comparação entre grupos pareceram refletir a influência destes diferentes fatores, com padrões opostos nos dois grupos. O aspecto geral mais importante parece ter sido o registro de padrões bem diferentes, além de similaridades importantes em grupos que ocupam quase o mesmo espaço, e a variabilidade das condições do hábitat entre as estações e entre os anos. As estratégias comportamentais identificadas pareceram ser reflexo, tanto da variabilidade e flexibilidade comportamental já conhecidas para os calitriquídeos, como de condições ecológicas impostas pela variabilidade na disponibilidade dos recursos num fragmento reduzido.

Vulnerabilidade de agricultores familiares da cadeia de produção de biodiesel de dendê à extremos de precipitação na comunidade Águas Pretas, Moju (PA)

Os extremos climáticos impactam negativamente o agronegócio brasileiro e ameaçam o desenvolvimento das comunidades rurais que são altamente dos recursos naturais. Por isso é fundamental estudar-se a cadeia produtiva de dendê (Elais guineensis Jacq.) de óleo diante de futuros riscos climáticos, devido o Estado do Pará ser o maior produtor nacional de dendê e a cadeia ser estruturada com a integração da agricultura familiar á cadeia agrícola. O objetivo desta pesquisa foi de analisar as vulnerabilidades dos agricultores familiares da Comunidade Águas Pretas do município de Moju, Estado do Pará, inseridos na cadeia de produção de biodiesel de dendê, diante dos extremos de precipitação. A pesquisa foi desenvolvida em dois momentos: o primeiro analisou os extremos climáticos da série temporal de precipitação de 1981 a 2009 empregando o método descritivo e dos quantis, e o segundo momento analisou a vulnerabilidade dos agricultores através de variáveis/indicadores de desvantagem socioeconômica, tecnológica e de percepção, que representavam situação de vulnerabilidade. Para a identificação de vulnerabilidade dos agricultores foi utilizado a análise fatorial por componentes principais, a elaboração de índices de vulnerabilidade climática e a análise agrupamento, onde foram alocados 22 agricultores em cinco categorias de classificação rédefinidas. Os resultados obtidos mostraram que a ocorrência de extremos muito secos e muito chuvosos na série de dados entre os anos de 1981 a 2009 do município de Moju (PA). O risco climático identificado no município representa grande ameaça à produção de dendê, uma vez que os impactos dos extremos de precipitação sobre a planta vão desde distúrbios nas fases de desenvolvimento até, a redução parcial e total da produção dos cachos de dendê. Estes impactos em longo prazo, afeta diretamente os agricultores familiares que são dependentes da venda exclusiva dos cachos de dendê á agroindústria, assim como compromete aos objetivos de inclusão social e produção de energia renovável do Programa de biodiesel. Os agricultores familiares da comunidade Águas Pretas integrados a cadeia de produção de biodiesel de dendê reagiram de formas distintas, considerando fatores socioeconômico, tecnológico e de percepção, sendo distribuídos em cinco categorias de vulnerabilidade (alta, média alta, média, média baixa e baixa). Os grupos de vulnerabilidade de maior interesse na pesquisa foram de alta e baixa vulnerabilidade, correspondentes a 14% (3 agricultores) e 18% (agricultores), respectivamente, do total de agricultores entrevistados. O grupo de alta vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que utilizaram com baixa eficiência a maior parte das variáveis de desvantagens, indicando dificuldades de competir e adaptar-se, em caso de extremos climáticos. No grupo de baixa vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que usam com eficiência todas as macrovariáveis estudadas, mostrando vantagens socioeconômicas, tecnológicas e de percepção. Este grupo se mostrou mais adaptado em caso de extremos de clima, dentro da cadeia de biodiesel, podendo ser parâmetros para elaborações de estratégias de adaptação local. A percepção do risco e os fatores levantados mostraram-se ser um forte recurso para analisar a situação de vulnerabilidade dos agricultores locais. A percepção do agricultor é orientada segundo suas convicções e experiências diárias, sendo determinantes para elaboração de estratégias adaptativas para enfrentar extremos climáticos.

Clima e saúde: contribuição ao estudo das condições atmosféricas e relação com as doenças respiratórias: subsídio às políticas públicas locais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variabilidade da precipitação em tempo e espaço associada à Zona de Convergência Intertropical

Este estudo visa apresentar uma análise atmosférica da variabilidade espacial e temporal da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) nas cidades de Belém, Jakarta e Nairóbi, que estão localizadas sobre os continentes da América do Sul, Ásia e África, respectivamente. Para isso, foram utilizados dados diários de precipitação observada e radiação de onda longa para o período de 1999 a 2008, e aplicadas as técnicas matemáticas e estatísticas, como a média aritmética e a transformada em ondeletas Morlet. Em geral, os resultados indicam que do ponto de vista espacial, a precipitação mensal varia consideravelmente, pois as três cidades estudadas localizam-se em diferentes continentes da faixa tropical. Isto ocorre principalmente, durante os meses de Janeiro a Maio, período de maior atuação da ZCIT no hemisfério sul. As variações atmosféricas observadas, a partir dos escalogramas de fase, - de ondeleta indicam que as escalas interdecadal, anual, interanual e intrassazonal são moduladoras da precipitação. Tais escalas podem ser representadas pelos mecanismos oceano-atmosfera dos fenômenos El Niño Oscilação Sul e da oscilação intrassazonal de Madden e Julian. A contribuição destes fenômenos na distribuição da chuva nessas regiões é evidente durante o período estudado, sendo que Nairóbi, apesar de estar localizada em latitude semelhante à de Belém, apresenta pouca evidência do ciclo anual e forte na escala interdecadal. No caso de Belém e de Jakarta as oscilações de múltiescala de precipitação concentram-se nas escalas dos mecanismos moduladores da chuva associados com o ciclo anual e intrassazonal, durante todo o período.

Lightning and precipitation produced by severe weather systems over Belém, Brazil

Eventos de raios nuvem-solo registrados pela rede de detecção do SIPAM, integrada por 12 sensores VAISALA LPATS IV, distribuídos no leste da Amazônia, foram analisados durante 4 tempestades com ocorrência de precipitação intensa em Belém-PA-Brasil, em 2006-2007. Esses casos selecionados, correspondem a eventos de chuva com mais de 25 mm/hora ou 40 mm/ 2 horas, de precipitação registrada por um pluviômetro instalado em 1º 47' 53" and 48º 30' 16" O. Com centro nessa localização, um círculos de 30, 10 e 5 km de raio foram traçados através de um sistema de informação geográfica e os dados de eventos de raios nessas áreas foram separados para analise. Durante essas tempestades, os eventos de raios ocorreram de maneira quase aleatória, sobre a área maior que já havia sido previamente coberta por sistemas convectivos de mesoescala, em todos os casos. Esse trabalho também mostrou a grande influencia dos sistemas de larga escala nas condições de tempo que levaram às tempestades severas estudadas. Adicionalmente, foi observado que, quando existe interação entre sistemas de larga e meso escalas, tanto a precipitação como o numero de relâmpagos aumentaram significativamente e a atividade elétrica nos círculos maiores pode anteceder a chuva no ponto central.

Índices de extremos climáticos e tendências da precipitação anual e sazonal na Amazônia Oriental

Baseado no conjunto de dados diários de precipitação e temperatura do ar de oito estações meteorológicas sobre o Pará, pertencentes ao INMET, disponíveis no período 1961-2007, foram calculados índices de extremos climáticos através da metodologia estatística do software RClimdex. Utilizando-se ainda um conjunto de dados mensais de precipitação de 134 estações pluviométricas da Amazônia oriental, provenientes da ANA e INMET, foram analisadas as tendências anual e sazonal num período de 25 a 37 anos (1970-2009), através da aplicação da estatística não-paramétrica (teste de Mann-Kendall e método de Sen). E por fim, utilizaram-se dados de desmatamento do PRODES/INPE no período 2000-2007, para analisar a possível influência do desmatamento nas tendências de precipitação anual e sazonal do Pará. Considerando os índices de extremos climáticos referentes aos dados diários de precipitação, constatou-se que a variabilidade interanual dos índices possui relações com os episódios ENOS e as fases do Dipolo do Atlântico. Para os extremos climáticos de temperatura evidenciaram-se reduções sistemáticas dos dias frios (TX10p) e aumentos sistemáticos da mínima da máxima temperatura (TXN), da percentagem de noites quentes (TX90p) e da temperatura máxima da máxima (TXX). Os resultados das tendências da precipitação anual usando os testes não-paramétricos evidenciaram que do total de 134 estações, em torno de 51% apresentam tendências positivas e 41% tendências negativas sobre a Amazônia oriental. Contudo, essas tendências anuais “mascararam” de certa forma as tendências sazonais, cujos resultados mostraram-se mais diversificados, explicando melhor os aspectos da variabilidade climática regional. Para o trimestre MAM, observaram-se 99 estações (74%) com tendências positivas, indicando que a quantidade de precipitação durante o período chuvoso principal vem aumentando sistematicamente durante a última década. Em DJF, notaram-se 45 estações (34%) com tendências positivas e 78 estações (58%) com tendências negativas. Por outro lado, nos trimestres que englobam o período seco ou menos chuvoso verificaram-se tendências sazonais predominantemente negativas, com 84 estações (62%) em JJA e 89 estações (66%) em SON. Portanto, a evidência observacional de que a precipitação do período seco encontra-se em diminuição gradativa nas últimas décadas corrobora com a hipótese de que o desmatamento associa-se com a redução da precipitação em escala regional, porém sugere-se que isso ocorra em escala de tempo sazonal.

Recuperação de áreas de reserva legal: influência da densidade nos indicadores ambientais do plantio de Sclerolobium paniculatum Vogel

A Reserva Legal é uma área localizada no interior das propriedades rurais, prevista no Código Florestal brasileiro, que deve ser protegida e apresentar coberta por vegetação natural, necessária à conservação, à proteção da fauna e flora e reabilitação dos processos ecológicos, além de servir como corredores ecológicos para o fluxo gênico das espécies. Muitas propriedades possuem estas áreas desmatadas, alteradas e em estágios avançados de degradação, tornando-se importante estudar o comportamento de plantios de espécies arbóreas de rápido crescimento com a finalidade de acelerar o processo de recomposição da vegetação natural e propor técnicas mais eficazes para recuperação destas áreas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da densidade do plantio homogêneo da Sclerolobium paniculatum Vogel, aos sete anos e meio de idade, como efeito catalizador do processo de regeneração. O experimento localiza-se na Fazenda Gênesis, Dom Eliseu, Pará. Avaliou-se o crescimento e verificou se a precipitação interfere no incremento diamétrico das árvores. Foram instaladas em blocos parcelas aleatórias com quatro repetições em cada tratamento. Para caracterização da composição florística, riqueza, diversidade e a similaridade da regeneração natural sob o plantio foram instaladas em cada tratamento (espaçamento), parcelas com oito repetições para três classes de avaliação da regeneração. E para caracterização da composição florística, riqueza, diversidade e similaridade do banco de sementes do solo foram instaladas aleatoriamente oito pontos de coleta do solo, com quatro repetições em cada tratamento, foram coletados quatro amostras compostas de oito e levadas para a casa de vegetação da Embrapa – CPATU onde foram dispostas em bandejas plásticas e regadas diariamente. Este experimento teve um período de quatro meses e a cada trinta dias as plântulas germinadas eram contadas e identificadas por um parabotânico. As árvores apresentaram maior altura no espaçamento 4m x 2m, maior diâmetro no espaçamento 4m x 3m, maior sobrevivência no espaçamento 4m x 4m. A regeneração natural apresentou maior similaridade na composição florística entre os espaçamentos 4m x 2m e 4m x 3m. Os valores da diversidade do índice de Shannon foram altos, não diferindo estatisticamente entre os espaçamentos. O banco de sementes mostrou maior riqueza de plântulas no espaçamento 4m x 3m, maior similaridade na composição entre os espaçamentos 4m x 2m e 4m x 4m. A diversidade das espécies em nível de 5% de significância não apresentou diferença entre os espaçamentos. Os resultados permitiram constatar que as áreas vêm sendo recuperadas e que algumas técnicas poderão ser aplicadas buscando reduzir custos e através de um manejo adequado poderá acelerar os processos ecológicos da regeneração natural.

Influence of seasonal changes in daily activity and annual life cycle of Geotrigona mombuca (Hymenoptera, Apidae) in a Cerrado habitat, São Paulo, Brazil

The foraging activity of Geotrigona mombuca Smith, 1863 was studied under natural conditions aiming to verify the influence of seasonal changes on daily flight activity and annual cycle of the colony. Daily flight activity was monitored for a year based on the observation and counting of foragers leaving and entering the hive, as well as the kind of material transported and meteorological factors such as day time, temperature and relative humidity. The influence of seasonal changes was evidenced by alterations on daily rhythm of flight activity and by differences on transportation of food resources, building material and garbage. These data indicate that forager behavior is related to daily microclimate conditions and it is synchronized with the requirements of colony annual cycle, which determines an intense pollen collection in the summer. Thus, the recomposition of the intranidal population in spring and summer can be ensured, which is characterized both for a higher intensity of flight activity and increase in garbage and resin transport, as well as the swarming process in the spring. In this way, an action targeting the preservation or management of the species in a natural environment should consider that survival and reproduction of the colony depends greatly on the amount of available pollen in late winter.

Extended Daily Dialysis in Acute Kidney Injury Patients: Metabolic and Fluid Control and Risk Factors for Death

Intermittent hemodialysis (IHD) and continuous renal replacement therapies (CRRT) are used as Acute Kidney Injury (AKI) therapy and have certain advantages and disadvantages. Extended daily dialysis (EDD) has emerged as an alternative to CRRT in the management of hemodynamically unstable AKI patients, mainly in developed countries.Objectives: We hypothesized that EDD is a safe option for AKI treatment and aimed to describe metabolic and fluid control of AKI patients undergoing EDD and identify complications and risk factors associated with death.Study Selection: This is an observational and retrospective study describing introduction of EDD at our institution. A total of 231 hemodynamically unstable AKI patients (noradrenalin dose between 0.3 and 1.0 ucg/kg/min) were assigned to 1367 EDD session. EDD consisted of 6-8 h of HD 6 days a week, with blood flow of 200 ml/min, dialysate flows of 300 ml/min.Data Synthesis: Mean age was 60.6 +/- 15.8 years, 97.4% of patients were in the intensive care unit, and sepsis was the main etiology of AKI (76.2). BUN and creatinine levels stabilized after four sessions at around 38 and 2.4 mg/dl, respectively. Fluid balance decreased progressively and stabilized around zero after five sessions. Weekly delivered Kt/V was 5.94 +/- 0.7. Hypotension and filter clotting occurred in 47.5 and 12.4% of treatment session, respectively. Regarding AKI outcome, 22.5% of patients presented renal function recovery, 5.6% of patients remained on dialysis after 30 days, and 71.9% of patients died. Age and focus abdominal sepsis were identified as risk factors for death. Urine output and negative fluid balance were identified as protective factors.Conclusions: EDD is effective for AKI patients, allowing adequate metabolic and fluid control. Age, focus abdominal sepsis, and lower urine output as well as positive fluid balance after two EDD sessions were associated significantly with death.

Genome-wide association study for feedlot average daily gain in Nellore cattle (Bos indicus)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Second Phase Precipitation in Ultrafine-grained Ferrite Steel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Water use of Juniperus virginiana trees encroached into mesic prairies in Oklahoma, USA

Juniperus virginiana (eastern redcedar) is encroaching into mesic prairies of the southern Great Plains, USA, and is altering the hydrologic cycle. We used the thermal dissipation technique to quantify daily water use of J. virginiana into a mesic prairie by measuring 19 trees of different sizes from different density stands located in north-central Oklahoma during 2011. We took the additional step to calibrate our measurements by comparing thermal dissipation technique estimates to volumetric water use for a subset of trees. Except for days with maximum air temperature below -3 degrees C, J. virginiana trees used water year round, reached a peak in late May, and exhibited reduced water use in summer when soil water availability was low. Overall daily average water use was 24 l (+/- 21.81 s.d.) per tree. Trees in low density stands used more water than trees with similar diameters from denser stands. However, there was no difference in water use between trees in different density stands when expressed on a canopy area basis. Approximately 50% of variation in water use that remained after accounting for the factors site, tree, and day was explained using a physiologically-based model that included daily potential evapotranspiration, maximum vapour pressure deficit, maximum temperature, solar radiation, and soil water storage between 0 and 10 cm. Our model suggested that a J. virginiana woodland with a closed canopy is capable of transpiring almost all precipitation reaching the soil in years with normal precipitation, indicating the potential for encroachment to reduce water yield for streamflow and groundwater recharge. Copyright (C) 2013 John Wiley & Sons, Ltd.