Potencial de uso do modelo century e sig para avaliar o impacto da agricultura sobre estoques regionais de carbono orgânico do solo

O uso e as mudanças no uso e manejo dos solos figuram entre os principais fatores determinantes dos estoques de carbono orgânico do solo (COS). A modelagem dinâmica espacialmente explícita é uma técnica que vem sendo usada com sucesso em avaliações das alterações nos estoques regionais de COS. Assim, este trabalho objetivou utilizar o modelo Century associado a técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para avaliar os efeitos das alterações do uso agrícola e manejo do solo na dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) em propriedades rurais do Distrito Santana, Ijuí - RS. Para isso, foi criada uma base de dados geoespaciais em ambiente ArcGis9.x com os planos temáticos: solos, elementos da paisagem e início do uso agrícola. Após reconstituídos os cenários históricos de manejo, o modelo Century 4.0 foi inicializado com dados edafoclimáticos locais, calibrado em duas etapas e validado, obedecendo-se à seguinte ordem: calibração principal - validação - calibração para generalizações. Na calibração principal, foram ajustados parâmetros internos do modelo, valendo-se da adição de carbono (C) pelo milho, trigo e soja e dos estoques de COS medidos em 2007 na camada de 0 a 20 cm da mata nativa e de uma lavoura adjacente, cuja conversão ocorreu entre 1901 e 1930 (lavoura mais antiga, localizada na área 1), sob Latossolo de topo. Em seguida, o Century, assim ajustado, foi estatisticamente validado com base em dados observados em 10 lavouras iniciadas em diferentes épocas, sob a mesma classe de solo e posição na paisagem, amostradas em 2007 na camada de 0 a 20 cm e distribuídas em quatro áreas homogêneas (áreas 1, 2, 3 e 4) dentro do Distrito Santana. Na calibração para generalizações, foram criadas quatro opções de "floresta subtropical" para representar a mata nativa de cada classe de solo em estudo (Latossolo, Chernossolo, Neossolo Regolítico e Neossolo Flúvico), a partir da opção de floresta tropical gerada na etapa de calibração principal, mantendo-se os ajustes já realizados naquela etapa e alterando apenas o parâmetro referente à máxima produção bruta mensal de biomassa pela floresta para que a variável de saída SOMTC (COS simulado) se estabilizasse, após o modelo ser executado por 3.000 anos (execução de equilíbrio), coincidindo com os estoques de COS medidos no solo sob vegetação nativa respectiva de cada classe de solo; em seguida, procedeu-se às simulações correspondentes a 54 unidades de simulação (US), por meio da interface i-Century, nas condições de solos cultivados com os cenários de manejo históricos (de 1901 até 2007). O Century, depois de calibrado, estimou adequadamente a dinâmica do C, reproduzindo a evolução dos estoques de COS ocorrida no Distrito Santana. Segundo essas estimativas, a adoção de práticas conservacionistas de manejo garante a redução das perdas de C causadas pelo processo erosivo e decomposição microbiana, havendo com isso aumento no estoque de COS.

Modelagem matemática para a simulação de estratégias de controle biológico da mosca-do-mediterrâneo C. capitata (Diptera : Tephritidae), em plantações de citrus: utilização de variáveis temporais e espaciais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

This work approaches the forced air cooling of strawberry by numerical simulation. The mathematical model that was used describes the process of heat transfer, based on the Fourier's law, in spherical coordinates and simplified to describe the one-dimensional process. For the resolution of the equation expressed for the mathematical model, an algorithm was developed based on the explicit scheme of the numerical method of the finite differences and implemented in the scientific computation program MATLAB 6.1. The validation of the mathematical model was made by the comparison between theoretical and experimental data, where strawberries had been cooled with forced air. The results showed to be possible the determination of the convective heat transfer coefficient by fitting the numerical and experimental data. The methodology of the numerical simulations was showed like a promising tool in the support of the decision to use or to develop equipment in the area of cooling process with forced air of spherical fruits.

A gest??o da informa????o e a modelagem de processos

O estudo trata da gest??o da informa????o, utilizando a abordagem de n??veis de maturidade como forma de obter melhorias na governan??a corporativa de uma organiza????o do setor p??blico. A gest??o da informa????o ?? entendida como processo, e o mapeamento de processos ?? tratado como primeiro passo para gerar oportunidades de melhoria. Uma proposta de formato para modelar e descrever os processos de gest??o da informa????o ?? apresentada, e um caso pr??tico de mapeamento baseado na proposta ?? descrito. O mapeamento foi realizado em uma organiza????o p??blica, em uma unidade organizacional respons??vel por gerir grande parte das informa????es corporativas da organiza????o. Algumas fases do trabalho j?? foram cumpridas, e as fases seguintes fazem parte de um cronograma em andamento. Os resultados pr??ticos observados indicam que a metodologia proposta pode ser interessante para atingir, paulatinamente, maiores n??veis de conhecimento sobre como gerenciar adequadamente a informa????o.

Modelagem e simulação de um secador intermitente de fluxos contracorrentes para frutos do cafeeiro

Este trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um modelo computacional para simular a secagem de frutos café em um secador intermitente de fluxos contracorrente, empregando a linguagem de simulação EXTEND™ e o Modelo de Thompson (THOMPSON; PEART; FOSTER, 1968). Para validação do modelo desenvolvido foram utilizados dados experimentais obtidos por Silva (1991), em que foram empregados três níveis de temperatura do ar de secagem de 60, 80 e 100 °C. O modelo desenvolvido foi validado, sendo constatados desvios absolutos de 1,8% b.u e 1,1 kg e erros relativos de 11% e 1,6% na previsão dos parâmetros teor de água final e consumo de lenha, respectivamente. O modelo validado foi empregado na condução de experimentos tipo comparação de cenários. O primeiro experimento refere a alterações do ciclo operacional em que foram alterados os tempos de movimentação e de parada do fluxo da massa de grãos. E o segundo refere à alteração da configuração do secador quanto às alturas das câmaras de secagem e descanso. O ciclo operacional com os tempos de movimentação de um minuto e de parada de dezesseis minutos, para a temperatura do ar de secagem de 100 °C, proporcionou o melhor desempenho, sendo constatado tempo secagem de 12,3 h, consumo de lenha de 109,5 kg, consumo específico de energia de 7660 kJ.kg-1 de água evaporada, e capacidade de secagem de 87,86 kg.h-1. Quanto à configuração do secador, o melhor desempenho ocorreu para altura da câmara de secagem de 2,3 m usando a temperatura do ar de secagem de 100 °C, em que foram simulados tempo de secagem de 12,0 h, consumo de lenha de 106,5 kg, consumo específico de energia, de 7433 kJ.kg-1 de água evaporada, e capacidade de secagem de 90 kg.h-1. Desse modo, na condução da secagem de frutos de café em um secador intermitente de fluxos contracorrentes é recomendado o ciclo operacional com tempos de movimentação de um minuto e o de parada de dezesseis minutos, e não empregar a câmara de descanso. Essa conclusão está fundamentada em índices de desempenho do secador. Ressalta-se que não foram simulados os impactos nos parâmetros de qualidade.

Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

Risco privado em infra-estrutura pública: uma análise quantitativa de risco como ferramenta de modelagem de contratos

Parcerias público-privadas (PPP) são arranjos contratuais onde o governo assume compromissos futuros por meio de garantias e opções. São alternativas para aumentar a eficiência do Estado por uma alocação mais eficiente de incentivos e riscos. No entanto, a determinação do nível ótimo de garantias e a própria alocação de riscos são geralmente realizadas de forma subjetiva, podendo levar o governo a ter que assumir passivos significativos. Este artigo propõe um modelo de valoração quantitativa de garantias governamentais em projetos de PPP por meio da metodologia das opções reais, e este modelo é aplicado a um projeto de concessão rodoviária. Os autores analisam o impacto de diversos níveis de garantia de receita sobre o valor e risco do projeto, bem como o valor esperado do desembolso futuro do governo em cada uma das situações, concluindo que é possível ao poder público determinar o nível ótimo de garantia em função do grau de redução de risco desejado, e que o desenho e a modelagem contratual de projetos de PPP podem se beneficiar de ferramentas quantitativas aqui apresentadas.

Modelo hierarquizado: uma proposta de modelagem aplicada à investigação de fatores de risco para diarréia grave

Os estudos epidemiológicos de doenças que acometem as crianças geralmente envolvem grande número de variáveis. As associações entre potenciais fatores de risco e doença freqüentemente são avaliadas através de modelagem estatística sem descrição das estratégias empregadas. No estudo realizado apresenta-se uma abordagem hierarquizada aplicada à avaliação de fatores de risco para diarréia grave. As variáveis foram hierarquicamente agrupadas em características socioeconômicas, ambientais, reprodutivas maternas, nutricionais e demográficas. Na análise univariada todas as variáveis associaram-se com diarréia grave. Em cada bloco selecionaram-se fatores de confusão através de um algoritmo, utilizando-se o processo retrógado de seleção, através do módulo em passos, segundo um p=0,10. Os fatores de risco foram avaliados através de regressão logística após o ajuste para fatores de confusão de cada conjunto e para aqueles hierarquicamente superiores. As variáveis incluídas no modelo permitiram identificar corretamente uma proporção elevada de casos (gamma=0,74) e todos os blocos contribuíram significativamente para a modelagem.

Modelagem e simulação da dinâmica do arrastamento por ar

Os compostos orgânicos voláteis constituem uma fonte vulgar de contaminação da água subterrânea, a qual pode ser eliminada pela tecnologia do arrastamento por ar (air stripping) em colunas com enchimento desordenado e utilizando fluxos das fases em contra-corrente. Propõe-se neste trabalho uma nova metodologia de dimensionamento destas colunas, para qualquer tipo de enchimento e de contaminante, onde não há necessidade de se arbitrar nenhum diâmetro, onde se evita o recurso a ábacos experimentais e onde o regime hidráulico conveniente é seleccionado à partida. O procedimento proposto foi algoritmizado e convertido num programa em linguagem C++. Para verificar e testar não só o dimensionamento mas também o comportamento teórico estacionário e dinâmico construiu-se de raiz uma coluna experimental. Seleccionou-se como contaminante uma solução de clorofórmio em água destilada. A experimentação permite, ainda, corrigir o coeficiente de transferência de massa global teórico estimado pelas correlações de Onda e que depende de inúmeros parâmetros nem sempre controláveis experimentalmente. Apresenta-se, em seguida, um modelo original de simulação dinâmica do comportamento da coluna e que é constituído por um sistema de equações diferenciais não lineares (parâmetros distribuidos). No entanto, se os débitos forem arbitrados como constantes, o sistema passa a ser linear apesar de não possuir solução analítica evidente (p.e. por transformações integrais). A discretização por diferenças finitas permitiu superar estas dificuldades. Existe uma notável concordância entre os valores experimentais e os previstos no modelo.

Sete motivações teóricas para o uso da modelagem baseada no indivíduo em ecologia

A modelagem baseada no indivíduo tem sido crescentemente empregada para analisar processos ecológicos, desenvolver e avaliar teorias, bem como para fins de manejo da vida silvestre e conservação. Os modelos baseados no indivíduo (MBI) são bastante flexíveis, permitem o uso detalhado de parâmetros com maior significado biológico, sendo portanto mais realistas do que modelos populacionais clássicos, mais presos dentro de um rígido formalismo matemático. O presente artigo apresenta e discute sete razões para a adoção dos MBI em estudos de simulação na Ecologia: (1) a inerente complexidade de sistemas ecológicos, impassíveis de uma análise matemática formal; (2) processos populacionais são fenômenos emergentes, resultando das interações entre seus elementos constituintes (indivíduos) e destes com o meio; (3) poder de predição; (4) a adoção definitiva, por parte da Ecologia, de uma visão evolutiva; (5) indivíduos são entidades discretas; (6) interações são localizadas no espaço e (7) indivíduos diferem entre si.

Simulação de cenários alternativos de uso da terra em uma microbacia utilizando técnicas de modelagem e geoprocessamento

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado na simulação de cenários alternativos de uso da terra na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. Dois cenários foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido numa faixa de mata ciliar de 30 m em toda a extensão dos cursos d'água e de 50 m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupavam 30,9 % da área da microbacia, nas encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas de pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de produção de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 94,0 % na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8 %. Esses resultados evidenciam a necessidade de tratar a paisagem em bacias hidrográficas de forma global, identificando as "áreas sensíveis ambientalmente", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção dispensada aos cursos d'água por meio da mata ciliar.

Razão de perdas de terra e fator C da cultura do cafeeiro em cinco espaçamentos, em Pindorama (SP)

hídrica em culturas perenes, embora tais dados sejam imprescindíveis ao planejamento conservacionista e estudos de modelagem de erosão. Dados de um experimento de perdas de terra e água sob chuva natural em Pindorama (SP), de julho de 1960 a junho de 1972, foram usados para o cálculo da razão de perdas de terra (RPT) e do fator C da equação universal de perdas de solo, em cinco espaçamentos na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.). Foram estabelecidas parcelas com espaçamentos de 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico textura arenosa/média com declividade média de 0,100 m m-1. O ciclo da cultura foi dividido em dois estádios: do plantio aos 60 meses e dos 60 aos 144 meses. Os resultados mostraram que: (a) as perdas anuais de terra e água para a cultura do cafeeiro foram de 4 Mg ha-1 e 18 mm respectivamente; (b) os valores de RPT para o cafeeiro foram de 0,1346, 0,0883, 0,1015, 0,1422 e 0,1001 Mg ha-1 Mg-1 ha, para os espaçamentos 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m respectivamente; (c) a magnitude do fator C, para os referidos espaçamentos, foi, respectivamente, de 0,1354, 0,0866, 0,0995, 0,1412 e 0,1004 Mg ha-1 Mg-1 ha; (d) as RPTs e os fatores C variaram amplamente entre os espaçamentos, bem como e, mais expressivamente, entre os estádios da cultura, indicando forte efeito do espaçamento e da cobertura vegetal; (e) o espaçamento 3,0 x 1,0 mostrou-se mais eficiente na redução da erosão hídrica na cultura do cafeeiro.

Modelagem da Densidade do Solo em Profundidade sob Vegetação Nativa em Minas Gerais

A densidade do solo (Ds) é um importante indicador da qualidade física do solo, mas há pouca disponibilidade de informações sobre seus valores a maiores profundidades em razão da dificuldade amostral envolvida. Portanto, funções de pedotransferência têm sido utilizadas para estimar a Ds com relativo êxito, mas ainda sem especificidade aos diferentes biomas brasileiros. O objetivo deste trabalho foi desenvolver funções matemáticas capazes de descrever a Ds até 1 m de profundidade em áreas de vegetação nativa das regiões central e sul de Minas Gerais. A Ds foi amostrada pelo método do anel volumétrico em 53 perfis de solo de diferentes ordens, em seis profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 30-40, 50-60 e 90-100 cm). A Ds variou entre 0,66 e 1,74 kg dm-3, com média de 1,25 kg dm-3, e foi geralmente menor nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. Por meio de regressão linear múltipla (stepwise), foram gerados modelos com base nas propriedades químicas de rotina e granulometria, que permitiram estimar a Ds até 1 m de profundidade. Os teores de C orgânico do solo, areia, silte e argila e a capacidade de troca catiônica potencial (T) foram as variáveis de maior relevância nos modelos, que alcançaram maior acurácia para a ordem Latossolos (R2ajust = 0,85), seguida por Cambissolos (R2ajust = 0,69), Nitossolos (R2ajust = 0,67) e Argissolos (R2ajust = 0,51). Uma vez que a modelagem para a base de dados completa atingiu R2ajust de 0,50, pode-se concluir que a estratificação por ordem taxonômica foi útil para melhorar os ajustes obtidos, com exceção da ordem Argissolo.

Introdução a modelagem molecular de fármacos no curso experimental de química farmacêutica

Molecular Modeling is an important tool in drug design and it is very useful to predict biological activity from a library of compounds. A wide variety of computer programs and methods have been developed to visualize the tridimensional geometry and calculate physical properties of drugs. In this work, we describe a practical approach of molecular modeling as a powerful tool to study structure-activity relationships of drugs, including some antibacterials, hormones, cholinergic and adrenergic agents. At first, the students learn how to draw 3D structures and use them to perform conformational and molecular analysis. Thus, they compare drugs with similar pharmacological activity by superimposing one structure on the top of another and evaluate the geometry and physical properties.

Metodologia AGOA: a modelagem de clusters de hidratação no complexo aziridina···ácido fluorídrico

We present a theoretical study of solvent effect on C2H5N···HF hydrogen-bonded complex through the application of the AGOA methodology. By using the TIP4P model to orientate the configuration of water molecules, the hydration clusters generated by AGOA were obtained through the analysis of the molecular electrostatic potential (MEP) of solute (C2H5N···HF). Thereby, it was calculated the hydration energies on positive and negative MEP fields, which are maxima (PEMmax) and minima (PEMmin) when represent the -CH2- methylene groups and hydrofluoric acid, respectively. By taking into account the higher and lower hydration energy values of -370.6 kJ mol-1 and -74.3 kJ mol-1 for PEMmax and PEMmin of the C2H5N···HF, our analysis shows that these results corroborate the open ring reaction of aziridine, in which the preferential attack of water molecules occurs at the methylene groups of this heterocyclic.