Erosividade, padrões hidrológicos, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS

A capacidade erosiva da chuva pode ser estimada utilizando-se de alguns índices, dentre os quais o mais utilizado é o EI30, que representa o produto da energia cinética de impacto das gotas da chuva (E) pela intensidade máxima de precipitação em 30 min (I30). O objetivo deste trabalho foi determinar a erosividade, os padrões hidrológicos, o período de retorno e a probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS, com base no período de 1956 a 2003. Foram utilizados pluviogramas diários da estação meteorológica da FEPAGRO, em São Borja, RS, a partir dos quais as chuvas individuais foram separadas em erosivas e não-erosivas. De cada chuva considerada erosiva foram cotados os segmentos de mesma inclinação, a hora e a quantidade acumulada, anotados em planilha, digitalizados e processados pelo programa computacional CHUVEROS, o qual calcula não só o índice EI30 da chuva e a erosividade mensal e anual, mas também determina os padrões hidrológicos de cada chuva. O período de outubro a abril concentrou 76 % da erosividade anual, o que coincide com o preparo do solo, semeadura e crescimento das culturas de verão. O pico mais notável no potencial erosivo ocorreu em março e abril (EI30 médio mensal de 1.260-1.269 MJ mm ha-1 h-1), quando, normalmente, as culturas praticamente estão em pleno desenvolvimento, enquanto o menor potencial erosivo ocorreu em julho e agosto (EI30 médio mensal de 268-271 MJ mm ha-1 h-1). Do número total de chuvas erosivas, 47, 25 e 28 % apresentaram padrões hidrológicos do tipo avançado, intermediário e atrasado, respectivamente, enquanto esses padrões perfizeram 50, 26 e 24 % do volume médio anual de chuvas erosivas e 53, 25 e 22 % da erosividade média anual das chuvas. O valor do índice de erosividade anual para São Borja, RS, foi de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 o qual representa o Fator "R" da Equação Universal de Perdas de Solo. A relação linear e potencial, que expressa o Fator "R" da USLE, foi obtido de dados pluviométricos, representados pelo coeficiente de chuva, que pode ser utilizado para regiões climáticas semelhantes que apenas dispõem de dados pluviométricos. O valor da erosividade média anual de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 é esperado pelo menos uma vez a cada 2,2 anos, com uma probabilidade de ocorrência de 44,9 %.

NetErosividade MG: erosividade da chuva em Minas Gerais

A erosividade da chuva é um índice numérico que expressa a capacidade das chuvas em provocar erosão hídrica no solo. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um programa computacional para estimar os valores da erosividade da chuva no Estado de Minas Gerais com base em redes neurais artificiais (RNAs). O valor anual da erosividade da chuva é obtido pelo somatório dos valores mensais dos índices de erosividade EI30 ou KE > 25. Foram utilizados para cálculo de cada um desses índices dois métodos de obtenção da energia cinética de precipitação pluvial. Dessa maneira, obtiveram-se quatro valores de erosividade para cada mês, totalizando o desenvolvimento de 48 redes. As RNAs desenvolvidas foram implementadas no ambiente de programação Borland Delphi 7.0. O programa computacional desenvolvido foi denominado NetErosividade MG. O programa fornece, de forma fácil e rápida, os valores mensais e anual da erosividade da chuva para qualquer localidade do Estado de Minas Gerais.

Estimativa do escoamento superficial em uma bacia hidrográfica com base em modelagem dinâmica e distribuída

A estimativa do escoamento superficial em bacias hidrográficas é de suma importância para conservação dos recursos naturais; entretanto, esse é um processo complexo e dinâmico, principalmente no contexto de sua variabilidade espacial. Dessa forma, torna-se adequada a aplicação dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) usando pequenas células de informação, pois assim é possível considerar o comportamento espacial das variáveis associadas à origem do escoamento superficial. Este trabalho teve como objetivo implementar os modelos hidrológicos Curva Número (CN-SCS) e Curva-Número Modificado (CN-MMS), com base na linguagem de programação do SIG PCRaster e em uma base de dados reduzida, de forma distribuída e dinâmica, com o intuito de estimar as lâminas de escoamento superficial geradas numa bacia hidrográfica de Latossolos, localizada no município de Nazareno, região dos Campos das Vertentes, Minas Gerais. Para aplicação do modelo CN-SCS foi preciso desenvolver um mapa com valores de CN no formato do PCRaster, enquanto para o modelo CN-MMS foram necessários os seguintes mapas: umidade volumétrica de saturação do solo, umidade volumétrica inicial do solo e profundidade de solo. Para simulação e avaliação de ambos os modelos, foram aplicados 18 eventos de chuva natural que provocaram escoamento superficial, durante o ano hidrológico 2004-2005, e suas respectivas lâminas de escoamento observadas. A análise do desempenho dos modelos foi feita aplicando-se análise de sensibilidade baseada no erro médio e na Raiz do Erro Quadrático (REQ). Tendo-se como referência essas estatísticas de precisão, pôde-se constatar que o modelo CN-MMS apresentou melhor calibração quando comparado ao modelo CN-SCS, devido à consideração direta da umidade inicial do solo. Contudo, a estruturação dos modelos no SIG PCRaster possibilitou o desenvolvimento de uma ferramenta computacional eficaz e útil para simulação do escoamento superficial, visto que propicia estruturação de rotinas computacionais considerando os problemas associados à variabilidade espacial dos dados de entrada dos modelos.

Sistema de aquisição de dados para equipamento de medida da permeabilidade intrínseca do solo ao ar

A permeabilidade intrínseca - ou simplesmente permeabilidade do solo ao ar - é uma propriedade importante para a identificação de alterações no espaço poroso do solo causadas pelas práticas de manejo, na estimativa de propriedades do solo mais difíceis e onerosas e na composição de modelos de fluxo de fluidos em solos agrícolas e em solos contaminados. O objetivo do presente estudo foi construir um sistema de aquisição de dados (módulo eletrônico e programa computacional) para a medida da permeabilidade do solo ao ar em laboratório, utilizando-se materiais disponíveis no local e ferramentas computacionais de acesso livre. O sistema de aquisição de dados mostrou-se bastante preciso na determinação da permeabilidade do solo ao ar, com intervalo de confiança de 9,42 ± 0,085 μm² (95 %), para uma amostra-padrão constituída de partículas com diâmetro de 0,106 a 0,250 mm da fração areia de um Latossolo Vermelho-Amarelo textura média. A estimativa da permeabilidade do solo ao ar, considerando a viscosidade dinâmica do ar em função da temperatura, foi significativamente maior que a estimativa com valor fixo de viscosidade dinâmica em aproximadamente 20 ºC. A medição realizada em uma amostra de solo com estrutura indeformada de um Latossolo Vermelho foi tão precisa quanto à da amostra-padrão, e a estimativa da massa de água removida da amostra foi de 3,27 mg.

Relação da velocidade de escoamento da solução e do comprimento da coluna de solo com os parâmetros de transporte de potássio em um latossolo e um neossolo

Devido à importância dos estudos de deslocamento de solutos em colunas de solo, para avaliar os riscos de poluição do solo e das águas subterrâneas, e à falta de padronização no comprimento da coluna de solo utilizada (L) e na velocidade de escoamento da solução aplicada (), realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a relação de L e de com o coeficiente de dispersão-difusão (D), a dispersividade (λ) e o fator de retardamento (R) do K+ em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e num Neossolo Quartzarênico órtico (RQo). Foram testados cinco comprimentos de colunas (0,10, 0,20, 0,30, 0,40 e 0,50 m) e quatro velocidades, sendo 0,62, 0,69, 0,75 e 0,81 m h-1 para o LVd e 0,37, 0,40, 0,44 e 0,48 m h-1 para o RQo. Aplicou-se uma solução deslocadora de 130 mg L-1 de K+ nas colunas montadas com o solo desestruturado e saturadas com uma solução de CaCl2 5 mmol L-1. Os parâmetros de transporte R e D foram obtidos utilizando-se o programa computacional Disp; a λ foi obtida pela equação D = Do + λ, sendo Do igual a 7,13 10-6 m² h-1 para o KCl. Houve relação do comprimento da coluna e da velocidade de escoamento da solução com os parâmetros de transporte do K+ tanto no LVd quanto no RQo. No LVd, o fator de retardamento aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução. Em ambos os solos, o fator de retardamento diminuiu com o aumento no comprimento da coluna; o coeficiente de dispersão-difusão aumentou com o aumento na velocidade de escoamento da solução e com o aumento no comprimento da coluna de solo; e a dispersividade também aumentou com o aumento no comprimento da coluna.

Poincar wave equations as Fourier transformations of Galilei wave equations

The relationship between the Poincar and Galilei groups allows us to write the Poincar wave equations for arbitrary spin as a Fourier transform of the Galilean ones. The relation between the Lagrangian formulation for both cases is also studied.

Avaliação do potencial erosivo das chuvas em Urussanga, SC, no período de 1980 a 2012

O conhecimento do potencial erosivo das chuvas e a sua distribuição ao longo do ano contribuem para o planejamento de práticas de manejo e a conservação do solo, que visam a redução da erosão hídrica, diminuindo as perdas de solo e aumentando a produção agrícola. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as chuvas da região de Urussanga, SC, com relação ao potencial erosivo, determinando os Índices de Erosividade mensais e anuais (EI30) e estabelecendo assim o fator "R" para utilização na Equação Universal de Perdas de Solo, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas erosivas, a partir dos dados de chuva de diagramas diários do pluviógrafo da Estação Meteorológica de Urussanga, de outubro de 1980 a março de 2012. As chuvas foram digitalizadas em segmentos com intensidade constante. Foi elaborado um programa computacional para a leitura dos dados digitalizados, identificação das chuvas erosivas e realização dos cálculos de erosividade. A precipitação pluvial média anual foi de 1.781,8 mm, dos quais 1.502,6 mm foram de chuvas erosivas e 279,1 mm, de não erosivas. Ocorrem em média 184,9 chuvas por ano, sendo 77,7 % não erosivas e 22,3 %, erosivas. O valor médio anual do índice EI30 é 5.665,10 MJ mm ha-1 h-1, classificando as chuvas com erosividade média a forte. A época do ano com maior erosividade é de dezembro a março. O fator "R" da USLE, para regiões do entorno com características semelhantes de Urussanga, pode ser estimado com dados de pluviometria utilizando-se a equação linear ajustada.

ANÁLISE DE IMAGENS NA DETERMINAÇÃO DA FORMA E TEXTURA DE AREIAS

A forma dos grãos tem importante papel na avaliação da distribuição granulométrica das partículas de um solo. Entretanto, a maioria das técnicas de peneiramento evidencia que os grãos são esféricos e descritos por um único parâmetro, o diâmetro. Este trabalho teve por objetivo estudar a aplicação da análise de imagens, aliada ao grau de esfericidade e à teoria dos fractais, como ferramenta para mensurar parâmetros de forma e textura superficial de duas areias de características supostamente distintas da região da Grande Vitória, Espírito Santo, Brasil. Os resultados dos parâmetros de forma e textura superficial das amostras são apresentados e discutidos. As análises dos resultados para a variável esfericidade mostram diferenças estatísticas significativas entre as duas areias de origens diferentes. A areia de jazida de cordão litorâneo (AJ) apresentou grau de esfericidade ligeiramente superior e textura superficial mais lisa do que a de rio (AR), indicando que as areias AJ sofreram maior intemperismo em razão do transporte.

Tuning synchronization of integrate-and-fire oscillators through mobility

We analyze the emergence of synchronization in a population of moving integrate-and-fire oscillators. Oscillators, while moving on a plane, interact with their nearest neighbor upon firing time. We discover a nonmonotonic dependence of the synchronization time on the velocity of the agents. Moreover, we find that mechanisms that drive synchronization are different for different dynamical regimes. We report the extreme situation where an interplay between the time scales involved in the dynamical processes completely inhibits the achievement of a coherent state. We also provide estimators for the transitions between the different regimes.

Remote Synchronization Reveals Network Symmetries and Functional Modules

We study a Kuramoto model in which the oscillators are associated with the nodes of a complex network and the interactions include a phase frustration, thus preventing full synchronization. The system organizes into a regime of remote synchronization where pairs of nodes with the same network symmetry are fully synchronized, despite their distance on the graph. We provide analytical arguments to explain this result, and we show how the frustration parameter affects the distribution of phases. An application to brain networks suggests that anatomical symmetry plays a role in neural synchronization by determining correlated functional modules across distant locations.

Collineations of a symmetric 2-covariant tensor: Ricci collineations

The infinitesimal transformations that leave invariant a two-covariant symmetric tensor are studied. The interest of these symmetry transformations lays in the fact that this class of tensors includes the energy-momentum and Ricci tensors. We find that in most cases the class of infinitesimal generators of these transformations is a finite dimensional Lie algebra, but in some cases exhibiting a higher degree of degeneracy, this class is infinite dimensional and may fail to be a Lie algebra. As an application, we study the Ricci collineations of a type B warped spacetime.

Evolución: de la especie humana al cyborg

Resumen: Gracias a la evolución biológica y cultural el ser humano ha sido capaz de adaptarse al ambiente. Una opción para mejorar las prestaciones humanas podría ser la obtención de un cyborg o ser humano biónico en el cual la parte inorgánica fuese un chip computacional conectado directamente al cerebro. Esta y otras posibilidades se debaten en el presente artículo. Palabras clave: Evolución biológica, selección natural, evolución cultural, cyborg, biónico, inteligencia.

El exilio de la razón: Isabel de Bohemia y Simone Weil ante la ciencia cartesiana

Casi 300 años distancian la correspondencia de Isabel de Bohemia con Descartes de la lectura que del autor hace Simone Weil. Las dos, sin embargo, muestran una sutil comprensión de la aportación cartesiana y un empeño por hacerse cargo del significado de la misma en la constitución de la ciencia moderna, considerando las implicaciones de la sustitución de la geometría por el álgebra. Las dos subrayan también las dificultades queencuentran en el cartesianismo a la hora de enfocar la relación entre autoconocimiento einvestigación del mundo natural, un problema cuyas consecuencias centrarán buena partedel debate teórico del siglo XX.La investigación de las posibles coincidencias entre estas lecturas pretende aportar una perspectiva en la que se clarifican aspectos decisivos tanto del interés de estas autoras por la fundarnentación de la ciencia, como de los términos en los que, desde su origen, seplantean problemas que continúan abiertos.Casi 300 años distancian la correspondencia de Isabel de Bohemia con Descartes de la lectura que del autor hace Simone Weil. Las dos, sin embargo, muestran una sutil comprensión de la aportación cartesiana y un empeño por hacerse cargo del significado de la misma en la constitución de la ciencia moderna, considerando las implicaciones de la sustitución de la geometría por el álgebra. Las dos subrayan también las dificultades que encuentran en el cartesianismo a la hora de enfocar la relación entre autoconocimiento einvestigación del mundo natural, un problema cuyas consecuencias centrarán buena partedel debate teórico del siglo XX.La investigación de las posibles coincidencias entre estas lecturas pretende aportar una perspectiva en la que se clarifican aspectos decisivos tanto del interés de estas autoras por la fundarnentación de la ciencia, como de los términos en los que, desde su origen, seplantean problemas que continúan abiertos.