Série histórica secular de brilho solar e suas relações com os modos de variabilidade ENOS e ODP em Santa Maria-RS

Os objetivos neste trabalho foram testar a homogeneidade, recalcular a média climatológica e determinar possíveis tendências e variabilidade interanual e interdecadal na série histórica secular mensal e sazonal de brilho solar, em Santa Maria - RS. Os dados de brilho solar foram obtidos na Estação Climatológica Principal (ECP) do Instituto Nacional de Meteorologia (8o DISME), no período de 1912 a 2011. Foram usados os testes de Sequência, de Mann-Kendall e Pettitt para análise de homogeneidade e tendência, respectivamente. As séries históricas na escala mensal e sazonal são estacionárias e homogêneas, exceto para o mês de dezembro e para a estação de outono. Há variabilidade interanual e interdecadal nas séries, devido aos fenômenos El Niño-Oscilação Sul (ENOS) e da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), com sinal marcante da fase fria de ambos os fenômenos, que aumentam o brilho solar, principalmente nos meses de outubro e novembro (primavera).

Estimativa da radiação solar global em estufa de polietileno a partir do brilho solar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Coeficientes médios da equação de Angström-Prescott, radiação solar e evapotranspiração de referência em Brasília

O objetivo deste trabalho foi estimar os coeficientes médios a e b da equação de Angström-Prescott, em Brasília, e seus efeitos sobre o cálculo da radiação solar global (Rs) e da evapotranspiração de referência (ETo). Foram utilizados dados da estação meteorológica da Embrapa Hortaliças, do período de 1978 a 2003. Os coeficientes médios foram determinados por análise de regressão linear, no período todo e em períodos mensais e anuais. Utilizando-se o coeficiente calculado e os propostos pela FAO (0,25 e 0,50) estimaram-se Rs e ETo, e avaliaram-se os seus desempenhos. Os coeficientes médios mensais a variaram de 0,241 a 0,345, e b de 0,430 a 0,515. Os coeficientes médios anuais a e b foram 0,278 e 0,498, e os do período geral foram 0,282 e 0,490, respectivamente. A performance entre esses coeficientes na estimativa da radiação não diferiu. No mês de julho, foram verificados as piores estimativas e os piores desempenhos. Com as estimativas de Rs e os coeficientes médios calculados, as estimativas de ETo não diferiram dos observados, tendo-se constatado um ótimo desempenho, independentemente do coeficiente utilizado. Dependendo do tipo de aplicação final dos dados, recomenda-se utilizar, por sua simplicidade, os coeficientes médios obtidos para o período geral.

Estimativa da Radiação Solar em Presidente Prudente – SP nos anos de 1999-2007

The wide territorial extension of Brazil derails the installation and maintenance of instruments for measuring solar radiation, which makes necessary the development and application of models that are able to estimate reliable and sufficient data for many different activities that use such data. And these, in most cases, are estimated from the Ångström equation. Based on this model, this project aimed to estimate the global solar radiation at Presidente Prudente-SP, Brazil, using daily data from 1999 to 2007. The solar radiation data have been extracted from the paper tapes of actinograph bi-metallic (Robitsch) daily records at the meteorological station in the Faculty of Science and Technology, UNESP. These tapes were scanned, resulting in digital images with x and y coordinates pairs (x = time; y = solar radiation, cal/min.cm²). The daily global solar radiation is the area under the curve of the image. This value has been calculated by computer algorithms. After the acquisition and calculation of the values needed to develop the Ångström equation have been determined the constants a and b, using linear regression between the values of Rg/R0 (solar radiation/solar radiation on a horizontal surface at the top of atmosphere), as ordered, and n/N (number of hours of sunshine/day length in hours) as abscissa. The slope of the line will be the constant b and the linear coefficient, the constant a. The estimated results were compared to the observed using the Kolmogorov-Smirnov test, realizing that the models can be accepted. So, the equation to aim the solar global radiation is: Rg = R0 (0,2662+0,3592 n/N)

Aspectos epidemiológicos da vassoura-de-bruxa do cupuaçuzeiro na microrregião de Belém, PA

Foi conduzido experimento no campo da Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Úmido, em Belém, PA (1°28' S; 48°27' W), de junho/91 a maio/94, com plantas de cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) K. Schum.) com sete anos de idade, objetivando acompanhar o desenvolvimento de vassouras-de-bruxa vegetativas causadas por Crinipellis perniciosa ((Stahel) Singer), desde a sua emissão até a produção de basidiocarpos. Foram determinados coeficientes de correlação entre as variáveis epidemiológicas (emissão de vassouras, período verde, período de secamento, período pré-frutificativo, produção de basidiocarpos) e as variáveis climáticas (umidade relativa do ar máxima, brilho solar, precipitação pluvial). A emissão de vassouras vegetativas foi maior em julho e agosto. Estas permaneceram verdes por 34,9 a 65,2 dias e secaram entre 5,8 e 10 dias. Após sua emissão, as vassouras demoraram de 79,5 a 347 dias para iniciar a produção de basidiocarpos, que ocorreu principalmente a partir de maio, com pico em junho. As variáveis climáticas, umidade relativa do ar máxima e brilho solar, correlacionaram-se significativamente apenas com a produção de basidiocarpos, com efeito negativo e positivo, respectivamente.

Potencial de redução do consumo de energia elétrica pela utilização de aquecedores solares no Estado de Goiás

O presente trabalho analisa a viabilidade técnica da redução do uso de energia elétrica pela substituição dos chuveiros elétricos por aquecedores solares e apresenta uma análise da redução do custo mensal de energia elétrica para os diferentes municípios de Goiás. Por meio do processamento de dados climatológicos e com o auxílio do aplicativo de informações geográficas SPRING®, foram calculados os valores de irradiâncias (MJ m-2 anual-1) e do número de horas anuais de brilho solar sobre a superfície da Terra e no topo da atmosfera, respectivamente, para os municípios do Estado de Goiás. Com base em dados censitários, calcularam-se o consumo médio de energia elétrica mensal por domicílio (kWh mês-1) e o total anual (kWh ano-1). Analisou-se a redução do custo mensal de energia elétrica por domicílio pela substituição de chuveiros elétricos com diferentes potências comerciais por aquecedores solares. Analisaram-se, ainda, a redução da vazão que passa na turbina (m³ s-1) da principal usina hidrelétrica de Goiás e a relação entre a redução da potência total anual (kW) e a potência gerada por essa usina (kW). Procedeu-se, finalmente, à análise econômica, avaliando-se a relação custo/benefício da substituição proposta. Os resultados mostraram redução média mensal da conta de energia de R$ 36,92 e média de 13 meses para o retorno do capital investido. Pôde-se concluir pela viabilidade técnica, econômica e ambiental da substituição dos chuveiros elétricos pelos sistemas aquecedores/reservatórios térmicos.

Relações entre variáveis meteorológicas, fenologia e qualidade da uva na "Serra Gaúcha"

O Rio Grande do Sul possui seis regiões vitícolas, sendo a denominada “Serra Gaúcha” a maior região vitícola brasileira. Os índices bioclimáticos, bem como os modelos existentes para estimativas da fenologia e do rendimento qualitativo da videira foram estabelecidos para regiões vitícolas de diversos países, com clima distinto do encontrado nas regiões vitivinícolas do Rio Grande do Sul, sendo necessário verificar a sua eficácia nestas condições. Por esse motivo, estudos no sentido de estabelecer o comportamento da cultura frente às condições do ambiente, em especial o clima, são necessários para o planejamento do seu cultivo. Os objetivos deste estudo foram caracterizar a fenologia das principais cultivares, estabelecer modelos para a estimativa das fases fenológicas e determinar relações entre variáveis meteorológicas e o rendimento qualitativo para a videira da “Serra Gaúcha”. Para isso, foram utilizados dados fenológicos e de qualidade do mosto, nos ciclos vegetativos de 1984 a 1994 e dados meteorológicos e do teor de açúcar do mosto da cv. Cabernet Franc de 1961 a 2000 Os resultados fenológicos permitiram classificar as videiras, quanto à época de brotação, em precoces, médias e tardias e, quanto à maturação, como de primeira, segunda e terceira época. A data da brotação foi estimada com duas a três semanas de antecedência. Foi possível prever as datas da floração, mudança de cor das bagas e colheita, a partir da data da brotação, com desvio padrão médio de 2, 3 e 5 dias, respectivamente. A duração do brilho solar, a deficiência hídrica e o quociente heliopluviométrico foram positivamente correlacionados com a qualidade da uva, enquanto que a precipitação pluvial e o excesso hídrico apresentaram efeito contrário. A melhor estimativa do teor de açúcar da uva Cabernet Franc foi obtida com a duração do brilho solar e a precipitação pluvial ou duração do brilho solar e deficiência hídrica dos meses de dezembro a fevereiro.

Estimativa das radiações ultravioleta (UV), fotossintéticamente ativa (PAR) e infravermelha (IV) em função da razão de insolação

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Implementation of an intelligent sensor for measurement and prediction of solar radiation and atmospheric temperature

Dissertação de mestrado, Engenharia Electrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2011

Remediation Of 17-α-ethinylestradiol Aqueous Solution By Photocatalysis And Electrochemically-assisted Photocatalysis Using Tio2 And Tio2/wo3 Electrodes Irradiated By A Solar Simulator.

TiO2 and TiO2/WO3 electrodes, irradiated by a solar simulator in configurations for heterogeneous photocatalysis (HP) and electrochemically-assisted HP (EHP), were used to remediate aqueous solutions containing 10 mg L(-1) (34 μmol L(-1)) of 17-α-ethinylestradiol (EE2), active component of most oral contraceptives. The photocatalysts consisted of 4.5 μm thick porous films of TiO2 and TiO2/WO3 (molar ratio W/Ti of 12%) deposited on transparent electrodes from aqueous suspensions of TiO2 particles and WO3 precursors, followed by thermal treatment at 450 (°)C. First, an energy diagram was organized with photoelectrochemical and UV-Vis absorption spectroscopy data and revealed that EE2 could be directly oxidized by the photogenerated holes at the semiconductor surfaces, considering the relative HOMO level for EE2 and the semiconductor valence band edges. Also, for the irradiated hybrid photocatalyst, electrons in TiO2 should be transferred to WO3 conduction band, while holes move toward TiO2 valence band, improving charge separation. The remediated EE2 solutions were analyzed by fluorescence, HPLC and total organic carbon measurements. As expected from the energy diagram, both photocatalysts promoted the EE2 oxidation in HP configuration; after 4 h, the EE2 concentration decayed to 6.2 mg L(-1) (35% of EE2 removal) with irradiated TiO2 while TiO2/WO3 electrode resulted in 45% EE2 removal. A higher performance was achieved in EHP systems, when a Pt wire was introduced as a counter-electrode and the photoelectrodes were biased at +0.7 V; then, the EE2 removal corresponded to 48 and 54% for the TiO2 and TiO2/WO3, respectively. The hybrid TiO2/WO3, when compared to TiO2 electrode, exhibited enhanced sunlight harvesting and improved separation of photogenerated charge carriers, resulting in higher performance for removing this contaminant of emerging concern from aqueous solution.

Dosimetria esporular: Bacillus subtilis TKJ6312 como biossensor de radiação solar biologicamente ativa

Since 2000, spore dosimetry and spectral photometry have been performed in parallel at the Southern Space Observatory, São Martinho da Serra (Southern Brazil). A comparative study involving data from Punta Arenas - Chile (53.2º S), São Martinho da Serra (29.5º S), Padang - Indonesia (0.9ºS), Brussels - Belgium (50.9º N) and Kiyotake - Japan (31.9º N) from 2000 to 2006 is presented. The Spore Inactivation Doses presented the higher values in summer (973 ± 73 for Punta Arenas and 4,369 ± 202 for São Martinho da Serra, as well 1,402 ± 170 and 3,400 ± 1,674 for Brussels and Kiyotake, respectively). The simplicity, robustness and high resistance of bacterial spores makes the biosensor an potential biological tool for UV-B monitoring.

Turbulent magnetic pumping in a Babcock-Leighton solar dynamo model

Context. The turbulent pumping effect corresponds to the transport of magnetic flux due to the presence of density and turbulence gradients in convectively unstable layers. In the induction equation it appears as an advective term and for this reason it is expected to be important in the solar and stellar dynamo processes. Aims. We explore the effects of turbulent pumping in a flux-dominated Babcock-Leighton solar dynamo model with a solar-like rotation law. Methods. As a first step, only vertical pumping has been considered through the inclusion of a radial diamagnetic term in the induction equation. In the second step, a latitudinal pumping term was included and then, a near-surface shear was included. Results. The results reveal the importance of the pumping mechanism in solving current limitations in mean field dynamo modeling, such as the storage of the magnetic flux and the latitudinal distribution of the sunspots. If a meridional flow is assumed to be present only in the upper part of the convective zone, it is the full turbulent pumping that regulates both the period of the solar cycle and the latitudinal distribution of the sunspot activity. In models that consider shear near the surface, a second shell of toroidal field is generated above r = 0.95 R(circle dot) at all latitudes. If the full pumping is also included, the polar toroidal fields are efficiently advected inwards, and the toroidal magnetic activity survives only at the observed latitudes near the equator. With regard to the parity of the magnetic field, only models that combine turbulent pumping with near-surface shear always converge to the dipolar parity. Conclusions. This result suggests that, under the Babcock-Leighton approach, the equartorward motion of the observed magnetic activity is governed by the latitudinal pumping of the toroidal magnetic field rather than by a large scale coherent meridional flow. Our results support the idea that the parity problem is related to the quadrupolar imprint of the meridional flow on the poloidal component of the magnetic field and the turbulent pumping positively contributes to wash out this imprint.

New constraints on the chemical evolution of the solar neighbourhood and Galactic disc(s) Improved astrophysical parameters for the Geneva-Copenhagen Survey

We present a re-analysis of the Geneva-Copenhagen survey, which benefits from the infrared flux method to improve the accuracy of the derived stellar effective temperatures and uses the latter to build a consistent and improved metallicity scale. Metallicities are calibrated on high-resolution spectroscopy and checked against four open clusters and a moving group, showing excellent consistency. The new temperature and metallicity scales provide a better match to theoretical isochrones, which are used for a Bayesian analysis of stellar ages. With respect to previous analyses, our stars are on average 100 K hotter and 0.1 dex more metal rich, which shift the peak of the metallicity distribution function around the solar value. From Stromgren photometry we are able to derive for the first time a proxy for [alpha/Fe] abundances, which enables us to perform a tentative dissection of the chemical thin and thick disc. We find evidence for the latter being composed of an old, mildly but systematically alpha-enhanced population that extends to super solar metallicities, in agreement with spectroscopic studies. Our revision offers the largest existing kinematically unbiased sample of the solar neighbourhood that contains full information on kinematics, metallicities, and ages and thus provides better constraints on the physical processes relevant in the build-up of the Milky Way disc, enabling a better understanding of the Sun in a Galactic context.

The radius and mass of the close solar twin 18 Scorpii derived from asteroseismology and interferometry

The growing interest in solar twins is motivated by the possibility of comparing them directly to the Sun. To carry on this kind of analysis, we need to know their physical characteristics with precision. Our first objective is to use asteroseismology and interferometry on the brightest of them: 18 Sco. We observed the star during 12 nights with HARPS for seismology and used the PAVO beam-combiner at CHARA for interferometry. An average large frequency separation 134.4+/-0.3 mu Hz and angular and linear radiuses of 0.6759 +/- 0.0062 mas and 1.010 +/- 0.009 R(circle dot) were estimated. We used these values to derive the mass of the star, 1.02 +/- 0.03 M(circle dot).

Solar twins in M 67: evolutionary status and lithium abundance

Aims. We determine the age and mass of the three best solar twin candidates in open cluster M 67 through lithium evolutionary models. Methods. We computed a grid of evolutionary models with non-standard mixing at metallicity [Fe/H] = 0.01 with the Toulouse-Geneva evolution code for a range of stellar masses. We estimated the mass and age of 10 solar analogs belonging to the open cluster M 67. We made a detailed study of the three solar twins of the sample, YPB637, YPB1194, and YPB1787. Results. We obtained a very accurate estimation of the mass of our solar analogs in M 67 by interpolating in the grid of evolutionary models. The three solar twins allowed us to estimate the age of the open cluster, which is 3.87(-0.66)(+0.55) Gyr, which is better constrained than former estimates. Conclusions. Our results show that the 3 solar twin candidates have one solar mass within the errors and that M 67 has a solar age within the errors, validating its use as a solar proxy. M 67 is an important cluster when searching for solar twins.