Meteorologia Agrícola
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Item Impactos do aumento de CO2 no balanço de radiação e nas circulações atmosférica e oceânica simulados pelo modelo climático LOVECLIM(Universidade Federal de Viçosa, 2009-03-26) Gomes, Viviane; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3; Hamakawa, Paulo José; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; http://lattes.cnpq.br/9807380037679058; Mendes, David; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762229A1; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3Com base em experimentos de sensibilidade numérica de longo prazo conduzidos com um modelo acoplado Oceano-Atmosfera-Vegetação-Gelo (LOVECLIM) e sob diferentes concentrações de CO2, foram analisadas alterações do sistema climático, fazendo uso de experimentos acoplados (oceano e atmosfera) e desacoplados (atmosfera). Isto possibilita investigar o papel do oceano. O experimento numérico para um cenário com 700 ppm de CO2 na atmosfera, mostra um incremento no saldo de radiação devido ao aumento no balanço de ondas longas, bem como um acréscimo médio na temperatura do ar de aproximadamente 3°C. Estas mudanças produzem uma desintensificação dos ventos alísios sobre o Pacífico leste e sobre o Oceano Atlântico, e uma intensificação dos ventos de oeste especialmente sobre as áreas oceânicas no Hemisfério Norte. No Hemisfério Sul, observa-se maior ocorrência de precipitação na faixa tropical oceânica sobre as regiões dos oceanos Pacífico e Atlântico e uma diminuição sobre as regiões continentais. As alterações no vento e precipitação acontecem devido a sensibilidade da temperatura da superfície do mar ao acréscimo de CO2. Estes resultados são similares aos padrões atuais em anos de eventos El Niño. Os resultados no campo gelo marinho mostram a redução em sua espessura de até 1m em particular no mar de Weddell e no mar de Amundsen. Na parte leste da Antártica desde o mar de Ross até a zona Antártica do oceano Índico, a ausência do gelo foi a característica principal dos experimentos de sensibilidade climática.Item Uso de um modelo regional de clima-vegetação para estimativa dos componentes da evapotranspiração sob condições climáticas atuais e futuras de aquecimento global(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-24) Cardoso, Geraldo Magela; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Ferreira, Williams Pinto Marques; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799404E8; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; http://lattes.cnpq.br/8415398293253376; Nunes, Edson Luis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782682T5; Hamakawa, Paulo JoséO objetivo do presente estudo foi analisar a distribuição espacial dos componentes da evapotranspiração de referência (ETo) no Brasil e posteriormente a variabilidade temporal por meio da técnica da análise harmônica, sendo para isso foi feito inicialmente uma análise de variância, fase e amplitude para o tempo presente (1980-2000) e, posteriormente, feita uma projeção com o tempo futuro (2080-2100), com base no cenário A2 do Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas. A equação utilizada foi a de Penman-Monteith padronizada pela Food and Agriculture and Organization of the United Nations (FAO) 1998. As simulações foram conduzidas com o modelo regional de clima (MM5), acoplado a um modelo de vegetação potencial (MVP). Os resultados mostram que sob condições atuais o modelo apresentou bom desempenho do ciclo anual quando comparado aos dados do ERA-40 e CRU. Os termos aerodinâmico e radiativo apresentaram um ciclo anual que é dominante na região Amazônica e sul do Brasil, enquanto na região sudeste o ciclo semestral tem maior destaque. As maiores variações na amplitude da ETo foram identificadas no semi-árido nordestino e no extremo sul do Brasil. As mudanças na ETo devido ao aquecimento global foram máximas na região central do Brasil e Amazônica. Em condições futuras, o ciclo anual apresentou-se dominante na maior parte do Brasil, indicando estações secas e chuvosas de forma bem definida. Ainda foi observado que sob condições de aquecimento global as variações do termo aerodinâmico tornam-se mais importantes que as variações do termo radiativo para a ETo total.Item Estudo da relação entre variáveis meteorológicas e incidência de dengue utilizando métodos estatísticos e redes neurais artificiais(Universidade Federal de Viçosa, 2009-06-30) Campos, Hudson Rosemberg Poceschi e; Hamakawa, Paulo José; Machado, Thea Mirian Medeiros; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787015H8; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; http://lattes.cnpq.br/1229575816028420; Lelis, Vicente de Paula; Zolnier, Sérgio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795613U7Neste trabalho avaliou-se a relação entre a dengue, causada pelo mosquito Aedes aegypti, e algumas variáveis meteorológicas. Um bom entendimento das relações entre variáveis meteorológicas e a dengue é crucial para a análise/entendimento dos potenciais impactos que as mudanças climáticas podem causar sobre a evolução da dengue, assim como pode contribuir para a elaboração de políticas públicas de prevenção da doença, em áreas epidêmicas e potencialmente epidêmicas. As taxas de transmissão da dengue estão relacionadas com fatores ambientais, fatores populacionais, comportamento humano bem como estão associadas a inter-relações entre estes fatores. Inicialmente utilizou-se uma Rede Neural Artificial (RNA) para simular os casos de dengue em cinco municípios do estado de São Paulo, sendo (i) variáveis de entrada das três últimas semanas de dengue, por semana epidemiológica (Dengue, Dengue-1 e Dengue-2), no ano de 2007 e (ii) dados de temperatura (máxima, mínima e média) e precipitação para simular a dengue com a rede neural e, finalmente, (iii) todos os dados das situações (i) e (ii) anteriores. A rede utilizada para simular a dengue através dos casos da doença nas últimas três semanas mostrou-se bastante eficaz. Quando se utilizaram apenas os dados das variáveis meteorológicas, a rede não conseguiu simular a dengue nos municípios estudados, indicando que não foi possível simular a dengue apenas com dados climáticos. A simulação feita, utilizando todos os dados relacionados, apesar de resultados satisfatórios, demonstrou uma queda na qualidade da simulação, indicando que as variáveis meteorológicas diluem a capacidade de aprendizagem da rede. Para auxiliar no processo de análise, utilizou-se o software estatístico Table Curve para se encontrar as equações que regem as curvas da relação dengue – variáveis meteorológicas.Item Resposta das circulações oceânica e atmosférica associada ao enfraquecimento da circulação termohalina global(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-28) Machado, Jéferson Prietsch; Pezzi, Luciano Ponzi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790266Y7; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; http://lattes.cnpq.br/8790484877258054; Lemos, Carlos Fernando; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799678H0; Polito, Paulo Simionatto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721479H9; Camargo, Ricardo de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727355A2A Circulação Termohalina Global (CTG) consiste no transporte de massas d água oceânicas associado a diferenças na densidade da água do mar devido a variações de temperatura e salinidade. Estudos têm demonstrado que o aumento da precipitação em altas latitudes do Hemisfério Norte e o derretimento do gelo da região do Ártico podem gerar um fluxo de água doce no Oceano Atlântico Norte, capaz de interromper a formação de água profunda e, conseqüentemente, reduzir a CTG. Diante do exposto, o objetivo do trabalho é investigar o comportamento anômalo das circulações oceânica e atmosférica devido a um aumento de 1 Sverdrup (Sv) (1 Sv = 106m3s-1) no transporte de água doce no Atlântico Norte, com base em simulações realizadas com um modelo climático acoplado (LOVECLIM). Os resultados demonstram que o enfraquecimento da CTG provoca um forte resfriamento no Atlântico Norte enquanto que a região extratropical do Hemisfério Sul aquece. A inibição da CTG também muda os padrões da circulação atmosférica, se observa uma redução na corrente de jato subtropical devido o menor gradiente térmico entre o equador e a região polar austral. Além disso, a zona de convergência intertropical desloca-se para sul alterando o regime de precipitação das regiões norte e nordeste do Brasil. Por outro lado existe um enfraquecimento da instabilidade baroclínica nas latitudes médias e altas do Hemisfério Sul.Item Influência de variáveis biofísicas nas taxas de respiração de solos em floresta tropical da Amazônia Oriental(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-29) Gonçalves, Paulo Henrique Lopes; Costa, Antônio Carlos Lola da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766650H5; Aragão, Luiz Eduardo de Oliveira e Cruz de; http://lattes.cnpq.br/5174466549126882; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3; http://lattes.cnpq.br/4801186293760827; Rodrigues, Hernani José Brazão; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782574P8; Steidle Neto, Antônio José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706227Z1; Malhado, Ana Cláudia Mendes; http://lattes.cnpq.br/6689567685438939; Nunes, Edson Luis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782682T5A floresta tropical amazônica tem grande diversidade biológica e está entre os mais complexos ecossistemas florestais do planeta. Qualquer sistema florestal é composto por componentes físicos (climáticos, edáficos, topográficos entre outros) e por componentes biológicos (animais e plantas). A interdependência entre esses componentes dificulta a compreensão do funcionamento do sistema como um todo. Apesar da floresta amazônica ser a maior reserva contínua de floresta tropical úmida do mundo, ainda há pouco entendimento sobre o seu funcionamento, particularmente em relação ao ciclo do carbono. Pesquisas recentes têm demonstrado a importância do carbono no solo como estoque, fonte e potencial sumidouro de CO2. Todavia, poucos estudos experimentais têm sido realizados sobre a quantificação desses fluxos e suas variações sazonais associadas com variáveis biofísicas que influenciam a magnitude desses fluxos. Os objetivos deste trabalho são: Analisar as variações sazonais das taxas de respiração na superfície do solo com liteira em áreas de terra preta (TP) e de latossolo amarelo (LA); Identificar a relação de dependência das taxas de respiração na superfície do solo com a precipitação pluvial, temperatura do solo, umidade do solo e produção de liteira; Comparar as estimativas de carbono alocado no solo entre as áreas de TP e de LA. Os resultados evidenciam uma variação sazonal dos fluxos de CO2 do solo, tanto nas áreas de LA como nas áreas de terra preta, em resposta à sazonalidade observada no regime pluviométrico, e da temperatura e umidade do solo. As magnitudes dos fluxos de CO2 variaram de 1,52 a 3,98 μmol.m-2.s-1 e média de 2,84 ±0,20 μmol.m-2.s-1 em LA e em TP os fluxos variaram de 1,95 a 5,73 μmol.m- 2.s-1 e média de 3,73 ±0,35. A precipitação pluvial nesses períodos foi de 37 mm em agosto e 373 mm em abril. A temperatura média do solo próximo à superfície, nos meses de agosto e abril, variou de 25,4o C a 23,9o C, respectivamente, enquanto a umidade do solo variou de 12,5 % a 21,5 % para os respectivos períodos. As maiores magnitudes dos fluxos de CO2 do solo, de um modo geral, ocorreram no período chuvoso em ambas as áreas experimentais. Os fluxos horários de CO2 na área de LA em agosto (menos chuvoso) apresentaram pequena variação entre o período diurno e noturno, enquanto em abril (chuvoso) a variação nos fluxos foi bem mais acentuada. Os resultados desse trabalho indicam uma maior alocação de C na TP em relação a LA, provavelmente pela maior quantidade de matéria orgânica na superfície do solo.Item Calibraçãao hierárquica multiobjetivo de um modelo de micrometeorologia e de dinâmica de ecossistemas terrestres(Universidade Federal de Viçosa, 2009-04-07) Varejão Junior, Claudeci Gomes; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Sanches, Luciana; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763557Y3; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4732279A0; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; Oliveira, Gilvan Sampaio de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798092P6Os ecossistemas terrestres são um componente chave no estudo do clima do planeta. Existem fortes evidências de que a superfície terrestre influencia o tempo e o clima em várias escalas de tempo, de segundos a milhões de anos. Os modelos de ecossistemas terrestres (LSMs, do inglês Land Surface Models) são ferramentas importantes para a pesquisa com simulações climáticas e para previsão do tempo, funcionando geralmente acoplados a modelos de circulação geral atmosférica, atuando como submodelos que calculam os fluxos através da interface biosfera-atmosfera. Para se obter boas simulações com os LSMs para determinada região, é preciso otimizar seus parâmetros e calibrar o modelo de acordo com os dados observados na região de estudo. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia que permita calibrar todos os processos simulados pelo modelo Integrated Biosphere Simulator (IBIS). A metodologia se baseia na hierarquia dos sistemas ambientais para calibrar sucessivamente todas as variáveis simuladas pelo IBIS. A calibração ocorre em ordem crescente de hierarquia temporal, dos processos mais rápidos (fluxos radiativos) até os processos mais lentos (alocação de carbono). Foi proposto um índice de desempenho relativo, D, para avaliar as calibrações multiobjetivo e hierárquica do modelo em relação às calibrações mono-bjetivo independentes de cada variável. As calibrações mono-objetivo são consideradas as melhores calibrações possíveis, e as comparações entre as duas calibrações fornecem um bom indicador da eficiência do método de calibração proposto. Através da calibração hierárquica de todos as variáveis simuladas, espera-se obter um modelo que simule de forma consistente todos os processos nele representados. Em primeiro lugar, foi desenvolvida uma análise de sensibilidade (AS) para selecionar, de forma eficiente, os parâmetros mais importantes para cada saída do modelo. A AS é baseada no método de Morris, com modificações no cálculo do índice de sensibilidade para adequar o método ao uso com LSMs. Em seguida, foi desenvolvido um programa para calibração automática multiobjetivo do modelo IBIS, chamado Optis, baseado no algoritmo genético multiobjetivo NSGA-II (Nondominated Sorted Genetic Algorithm II). Esse algoritmo permite ajustar múltiplas estatísticas e várias saídas do modelo simultaneamente. Finalmente, foi proposta uma metodologia de calibração hierárquica para LSMs, que executa a calibração de todos os processos simulados pelo modelo. A AS foi eficiente ao selecionar os parâmetros mais importantes do modelo a serem considerados na calibração, eliminando do processo de busca aqueles parâmetros com influência desprezível nas saídas do modelo. O programa Optis foi eficaz em solucionar os problemas de calibração multiobjetivo nos testes desenvolvidos, atingindo mais de 90% do desempenho obtido na calibração mono-objetivo. O Optis também se mostrou eficiente no uso de recursos computacionais, com 100% de eficiência na paralelização do código. O procedimento hierárquico proposto foi testado em dois sítios da floresta Amazônia, Flona de Tapajós e Sinop. Em ambos os sítios, o procedimento hierárquico se mostrou eficiente em fazer uma calibração geral do modelo, atingindo um D maior que 0,8 em ambos os sítios. Essa metodologia de calibração permitiu uma calibração mais realista do modelo, pois todas as variáveis simuladas foram otimizadas.Item Sensibilidade da refletância de uma floresta tropical em 460 nm, 650 nm e 850 nm aos parâmetros ópticos e arquitetônicos do dossel(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-16) Almeida, Thomé Simpliciano; Yanagi, Sílvia de Nazaré Monteiro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765593Z1; Shimabukuro, Yosio Edemir; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781369Y5; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; http://lattes.cnpq.br/2817256251073546; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; Nunes, Edson Luis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782682T5Estudar e monitorar a vegetação - floresta, cerrado ou outro tipo de cobertura - é de suma importância para se entender o padrão climático atual. Os Modelos de Dinâmica de Vegetação (MDV) são ferramentas úteis nos estudos de determinado bioma, pois são baseados em princípios físicos e em condições iniciais e de contorno, podendo então obter indícios dos fatores que influenciam o ambiente modelado, fazer previsões futuras do comportamento da vegetação e, associados a outros modelos, fazer previsões futuras da influência da vegetação no clima, ou da mudança do clima na vegetação. Em particular, os modelos de refletância fazem parte dos MDV. Alguns estudos têm sido feitos para identificar a influência dos componentes do dossel sobre a resposta do albedo da cobertura vegetal, obtendo a melhor configuração dos parâmetros a serem usados. Porém, o estudo da refletância para menores faixas do espectro eletromagnético indica mais detalhadamente as feições dos alvos estudados. Para a vegetação, importantes características são estimadas a partir da resposta da refletância de faixas específicas. Nesse aspecto o objetivo desse trabalho foi adicionar três bandas vermelho, infravermelho próximo e azul, referentes às bandas 1, 2 e 3 do sensor MODIS, a bordo dos satélites TERRA e AQUA, no modelo IBIS - Integrated Biosphere Simulator - observando a sensibilidade aos parâmetros óticos e arquitetônicos do dossel e calibrando esses parâmetros de acordo com os produtos de refletância de superfície e índice de vegetação do MODIS para a Reserva do Cuieiras (K34). A análise de sensibilidade indicou forte resposta para os parâmetros referentes à parte superior do dossel. A combinação dos parâmetros que minimizou o RMSE do EVI - Enhanced Vegetation Index (RMSEmin = 0,0245) foi a inclinação das folhas do dossel superior up χ = 0,92, refletância das folhas da parte superior do dossel na faixa do azul blue−up ρ = 0,0162, vermelho red −up ρ =0,0466 e infravermelho próximo nir−up ρ = 0,4427.Item Suscetibilidade do ambiente a ocorrências de queimadas sob condições climáticas atuais e de aquecimento global(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-13) Mélo, Anailton Sales de; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Ribeiro, Guido Assunção; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783554H6; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768908D9; Lemos, Carlos Fernando; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799678H0; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7As queimadas, a nível global, são a segunda maior fonte de emissões de gases de efeito estufa. Um passo importante para a redução dos impactos das queimadas é por meio de investigação da suscetibilidade que um determinado ambiente possui para a queima ou mesmo para o alastramento do fogo (risco de fogo). Diante da necessidade de se conhecer possíveis implicações das mudanças na circulação atmosférica, em um futuro próximo, pretendeu-se, neste trabalho, investigar a suscetibilidade do ambiente a ocorrência de queimadas, baseado em dois índices de risco de queimadas: Índice de Haines (IH) e Índice de Setzer (IS). Para tanto, dados de modelagem numérica do modelo ECHAM5/MPI-OM, e dados das reanálises do NCEP são empregados para os cálculos dos referidos índices em dois períodos: atual (1980-2000) e projeções climáticas para o final do século (2080-2100). Com base nos resultados, concluiu-se que os modelos de risco de fogo reproduziram bem as áreas com maior incidência de queimadas sob condições atuais. A comparação entre os resultados proposto pelo IH e o IS mostra que a metodologia de Setzer intensifica o nível de risco máximo, e sob condições de Aquecimento Global (AG) observou-se um aumento na área de risco em especial para a região Amazônica em ambos os conjuntos de dados. Isto resulta do maior secamento da atmosfera associada à escassez de chuvas e ao aumento da temperatura, em particular para a região Centro-Oeste do Brasil.