Meteorologia Aplicada
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Item Tropical cyclones in Mozambique: evolutionary trend and relationship with climate variability and sea surface temperatures(Universidade Federal de Viçosa, 2024-08-16) Sadique, Estevão; Rodrigues, Jackson Martins; http://lattes.cnpq.br/7105280225735946Mozambique, located in the Southwest Indian Ocean (SWIO), is bordered by the Indian Ocean from North to South, creating a waterway known as the Mozambique Channel (MC), delimited by latitudes 10°-27° South and longitudes 30°-50° East. Due to its geographical position, both the MC and SWIO are frequently impacted by extreme events such as heatwaves, cold spells, droughts, floods, and tropical cyclones. This study aimed to analyze the pattern of tropical cyclones that have affected Mozambique between 1980 and 2022, investigating their evolutionary trends and their relationship with global climate change. Observational data provided by the Mozambique National Institute of Meteorology (INAM) and modeled data (Era5 Land, National Oceanic and Atmospheric Administration-NOAA, and Copernicus Climate Change Service-CCS) were used. The methods employed included the Mann-Kendall Test, Empirical Orthogonal Teleconnections, and calculation of Extreme Precipitation Events. The results indicated that tropical cyclones exhibit a cyclical pattern, occurring annually with some years experiencing no cyclones, though such cases are rare. It was also observed that the pattern of Sea Surface Temperature (SST) in the Indian Ocean basin, including the Mozambique Channel, has been changing, possibly explaining the recent increase in the number of cyclones in the MC. The SST baseline has recently stabilized in the MC, influencing precipitation patterns in the region. These findings are concerning for Mozambique, especially in light of current IPCC projections indicating a global average temperature increase of around 3°C by the end of the 21st century. Keywords: Mozambique. Tropical Cyclones. Climate Change. SWIO. MC.Item Análise da influência da variabilidade oceânica no clima da América do Sul durante o Holoceno(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-21) Gusmão, José Marcos Botelho; Rodrigues, Jackson Martins; http://lattes.cnpq.br/1631613999129549O Holoceno é uma época geológica que compreende o intervalo mais recente da história da superfície terrestre. Durante o Holoceno variações na insolação forçadas pela mudança na precessão têm influenciado a distribuição dos elementos climáticos e causado mudanças abruptas na América do Sul. O Holoceno, por sua vez, é dividido em três subintervalos: inicial, médio e tardio. As reconstruções paleoclimáticas são conduzidas principalmente com utilização de registros proxies que fornecem informações climáticas passadas. Importante salientar que estas mudanças são influenciadas pelas mudanças na temperatura da superfície do mar (TSM) que alteram os padrões de teleconexões. As teleconexões são conexões entre duas anomalias climáticas não frequentes, que ocorrem entre duas regiões distantes. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é investigar como os modos de variabilidade climática (ENSO e AMO) influenciaram a distribuição de temperatura e precipitação na América do Sul em determinados períodos do Holoceno (9000, 6000, 3000, 2000 e 1000 anos AP) comparando com reconstruções feitas por proxies. Para a realização deste estudo, foram utilizados os dados do passado do modelo trace-21ka, enquanto para o presente foram utilizados o modelo Era5 Land e NOAA. Para análise dos dados climáticos foi utilizado a técnica Teleconexões Ortogonais Empíricas (TOE) para a determinação dos padrões dominantes de teleconexões obtidos através dos modelos. O modelo mostrou que a associação da correlação da temperatura e precipitação da América do sul eram menores que o presente. Essa associação sugere que o El Niño está influenciando no aumento temperatura na região norte do Brasil e extremo norte do continente e em contrapartida, o efeito oposto ocorrer na região do extremo sul, ou seja, ocasiona a redução da temperatura. Já para a precipitação, a associação do El Niño está relacionada ao aumento da precipitação na região extremo sul do continente e sudeste do Brasil, enquanto na região norte do Brasil a uma redução da precipitação devido aos valores de correlação negativa. Já durante o AMO, essa associação sugere que esse fenômeno ocasionou aumento da temperatura nas regiões norte do Brasil e extremo norte do continente devido aos valores de correlação positiva, em contrapartida, ocasiona queda da precipitação na região do extremo sul. Em relação a precipitação, na região norte do Brasil houve o aumento da precipitação devido a influência do AMO. No entanto na região nordeste ocorreu uma inversão desse fenômeno, ou seja, provocou aqueda da precipitação. Pela análise do EOT, observamos que o El Niño durante os períodos 9150- 8850, 6150-5850, 3150-2850, 2150-1850 e 1150-0850 AP era menos intenso, representando pelos domínios das variâncias de 52,21%, 50,51%, 48,25%, 49,91% e 50,01%. Já para o AMO a variância explicada foi 50,9%, 44,1%, 25,19%, 45,92 e 42,44% da variância explicada. Dessa maneira, conclui-se que o modelo é uma boa ferramenta para avaliar a sucessão climática da América do Sul. Palavras chaves: América do Sul; Holoceno; Variabilidade Climática; Linha de pesquisa: Mudanças climáticas.Item Physiological parameters and CO2 efflux in areas cultivated with beans and maize(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-28) Pereira, Alécio Rodrigues e; Rodrigues, Jackson Martins; http://lattes.cnpq.br/5557412403112484The present study has the objective of estimating the of carbon dioxide efflux (CO2) in an area cultivated with bean and maize. The experiment was conducted at the experimental irrigation and drainage unit of the Department of Agricultural Engineering, located at the Federal University of Viçosa. The crops used were Ouro of Mata bean and maize (BM270) during two cultivation cycles as well as carioca bean (VC25) in a single cropping cycle. CO2 efflux was measured using an infrared gas analyzer (IRGA), attached to the LC-PRO+ portable system, manufactured by the company ADC BIO Scientific. To read soil respiration and the ecophysiological parameters, IRGA was coupled to the soil and photosynthesis chamber, respectively. The ecophysiological parameters photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), internal carbon concentration (Ci), instantaneous water use efficiency (EiUA) and instantaneous carboxylation efficiency (EiC) were monitored. In the area cultivated with Ouro of Mata bean the mean soil respiration during the two crop cycles was 1.02 and 1.65 µmol m-2 s-1, respectively. For the maize area between 1.24 and 1.25 µmol m-2 s-1, in the first and second cycle, respectively. For the carioca bean crop the mean for the entire crop cycle were 1.44 µmol m-2 s-1. For Ouro of Mata bean the ecophysiological parameters In the first cultivation cycle the mean values of 27.97 µmol m-2 s-1 (A), 0.61 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 5.93 mol of H2O m-2 s-1 (E), 297.09 µmol mol-1 (Ci), 4.60 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.095 mol m-2 s-1 (EiC) and in the second cycle 25.74 µmol m-2 s-1 (A) , 0.28 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 4.38 mol of H2O m-2 s-1 (E), 293.30 µmol mol-1 (Ci), 5.87 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.091 mol m-2 s-1 (EiC). In the first maize crop cycle the following values were observed 52.07 µmol.m-2 s-1 (A), 0.52 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 7.68 mol of H2O m-2 s-1 (E), 211.95 µmol mol-1 (Ci), 6.78 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.245 mol m-2 s-1 (EiC), and in the second cycle 26.85 µmol.m-2 s-1 (A), 0.30 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 3.66 mol of H2O m-2 s-1 (E), 222.05 µmol mol-1 (Ci), 7.96 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.130 mol m-2 s-1 (EiC). For the Carioca bean crop, the mean values of 23 µmol m-2 s- (A), 0.30 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 3.78 mol of H2O m-2 s-1 (E), 311.04 µmol mol-1 (Ci), 6.02 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.080 mol m-2 s-1 (EiC). Keywords: soil respiration; photosynthesis; bean; maize; co2.Item CO2 efflux in area cultivated with beans and maize and the crop ecophysiological parameters(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-28) Pereira, Alécio Rodrigues; Rodrigues, Jackson Martins; http://lattes.cnpq.br/5557412403112484The present study has the objective of estimating the of carbon dioxide efflux (CO2) in an area cultivated with bean and maize. The experiment was conducted at the experimental irrigation and drainage unit of the Department of Agricultural Engineering, located at the Federal University of Viçosa. The crops used were Ouro of Mata bean and maize (BM270) during two cultivation cycles as well as carioca bean (VC25) in a single cropping cycle. CO2 efflux was measured using an infrared gas analyzer (IRGA), attached to the LC-PRO+ portable system, manufactured by the company ADC BIO Scientific. To read soil respiration and the ecophysiological parameters, IRGA was coupled to the soil and photosynthesis chamber, respectively. The ecophysiological parameters photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), internal carbon concentration (Ci), instantaneous water use efficiency (EiUA) and instantaneous carboxylation efficiency (EiC) were monitored. In the area cultivated with Ouro of Mata bean the mean soil respiration during the two crop cycles was 1.02 and 1.65 µmol m-2 s-1, respectively. For the maize area between 1.24 and 1.25 µmol m-2 s-1, in the first and second cycle, respectively. For the carioca bean crop the mean for the entire crop cycle were 1.44 µmol m-2 s-1. For Ouro of Mata bean the ecophysiological parameters In the first cultivation cycle the mean values of 27.97 µmol m-2 s-1 (A), 0.61 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 5.93 mol of H2O m-2 s-1 (E), 297.09 µmol mol-1 (Ci), 4.60 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.095 mol m-2 s-1 (EiC) and in the second cycle 25.74 µmol m-2 s-1 (A) , 0.28 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 4.38 mol of H2O m-2 s-1 (E), 293.30 µmol mol-1 (Ci), 5.87 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.091 mol m-2 s-1 (EiC). In the first maize crop cycle the following values were observed 52.07 µmol.m-2 s-1 (A), 0.52 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 7.68 mol of H2O m-2 s-1 (E), 211.95 µmol mol-1 (Ci), 6.78 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.245 mol m-2 s-1 (EiC), and in the second cycle 26.85 µmol.m-2 s-1 (A), 0.30 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 3.66 mol of H2O m-2 s-1 (E), 222.05 µmol mol-1 (Ci), 7.96 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.130 mol m-2 s-1 (EiC). For the Carioca bean crop, the mean values of 23 µmol m-2 s- 1 (A), 0.30 mol of H O m-2 s-1 (gs), 3.78 mol of H O m-2 s-1 (E), 311.04 µmol mol-1 (Ci), 2 -1 -2 -1 6.02 µmol mol of H2O (EiUA) and 0.080 mol m s (EiC). Keywords: soil respiration; photosynthesis; bean; maize; co2.Item Decifrando a importância de aspectos morfofisiológicos na tolerância à seca em progênies de eucalipto em área de restrição hídrica(Universidade Federal de Viçosa, 2024-05-24) Cursi, Andressa Gazolla; Araújo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/8416638136168139Para um pleno desenvolvimento dos plantios comerciais de eucalipto, torna-se essencial a seleção de clones com características tolerantes à seca, principalmente, em áreas de baixa precipitação e com períodos secos definidos. Não obstante, mudanças climáticas, principalmente relacionadas a aumentos na temperatura, podem favorecer a aumentos no déficit hídrico e prejudicar, em última instancia, o desenvolvimento vegetal. Condições edafoclimáticas adversas e prolongadas induzem a mudanças fisiológicas, bioquímicas e morfológicas nas plantas como forma de resistência. Neste contexto, a identificação de indicadores relacionados às variáveis climáticas permite a seleção de clones com características de tolerância à seca. O experimento iniciou-se em março de 2019, utilizando-se 27 famílias de progênies de eucalipto oriundas de cruzamento de plantas com características previamente selecionadas associadas à tolerância a seca, onde foram implantadas em uma fazenda da empresa Minas Ligas, situada na região de Buritizeiro-Minas Gerais. A região é caracterizada por alta deficiência hídrica e as coletas foram realizadas após 6, 18 e 30 meses ao plantio, ao final dos ciclos de seca. Dados meteorológicos foram obtidos pelo site do INMET para possibilitar a seleção precoce de clones de Eucaliptos mais aptos a tolerar eventos recorrentes de seca. A avaliação climatológica da área evidenciou um período seco característico entre abril e setembro nos três anos. Foram analisados área foliar específica (AFE) obtida através da área foliar sobre a massa seca da amostra de folhas [área foliar (cm 2) / massa seca (g)], área foliar (AF) (superfície total das folhas), comprimento (C), largura (L) e potencial hídrico foliar (Ψw) (medida de energia livre da água a qual representa a capacidade da mesma de realizar trabalho) submetidas ao teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade para comparação de médias. Clones e progênies como GG2673, VM1, GG1923, GG1980, GG3389XGG4302, GG918XVS62, AEC2034xLR831, I3000XVM1, VM4XCAM e VM1xVM4 exibiram ajustes fisiológicos e apresentaram maiores valores de incremento médio anual (Imavol), sendo, portanto, materiais genéticos com potencial tolerância à seca. Os parâmetros AFE, AF e Ψw revelaram-se como bons bioindicadores de tolerância à seca. Palavras-chave: tolerância à seca, eucaliptos, estresse hídrico.Item Irrigation as a strategy for adapting to climate change and intensifying agriculture in Mato Grosso(Universidade Federal de Viçosa, 2024-09-03) Vitorino, Flávia Barros; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/9363395234754034Mato Grosso is a major contributor to Brazil’s agriculture, leading in soybean, maize, and cotton production. In 2023/2024, the state’s 12.7 million hectares of soybeans yielded 39 million tons, while maize and cotton, planted as secondary crops on 7 million and 1.5 million hectares, respectively, also produced strong yields. Approximately only 135,000 hectares are currently irrigated using center pivot, with most agriculture relying on rainfed systems and double cropping, which depends on a rainy season lasting at least 200 days. However, climate change threatens this model, with projected temperature increases, higher vapor pressure deficits, and altered precipitation patterns leading to shorter rainy seasons and increased water stress, potentially lowering yields—estimated to drop by 30 kg/ha per day of reduced rainy season duration. Given these challenges, this study explores irrigation as a climate adaptation strategy, integrating regional evapotranspiration, irrigation water uptake, discharge regionalization, and land suitability analyses. Findings indicate that agricultural intensification through irrigation is possible without additional deforestation, with over 6 million hectares for expansion under a shared water management system and nearly 2 million hectares under the current individual water granting system. However, limitations in Mato Grosso’s monitoring network underscore the need for enhanced water data and robust management to support long-term irrigation expansion sustainably. Keywords: irrigation; climate change; double cropping; water stress; intensification.Item Susceptibilidade a deslizamentos e inundações em condições de estacionariedade e não-estacionariedade das chuvas(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-28) Azeredo, Raoni Braga; Pires, Gabrielle Ferreira; http://lattes.cnpq.br/3201682770788913Item Análise da variação temporal da temperatura superficial terrestre: um estudo de caso no Parque Nacional de Itatiaia, Brasil(Universidade Federal de Viçosa, 2024-08-05) Ruíz Ramírez, Pablo Julián ; Delgado, Rafael Coll; http://lattes.cnpq.br/5330639655568165Esta pesquisa teve como objetivo analisar a variação da Temperatura Superficial Terrestre (TST) no Parque Nacional de Itatiaia (PNI) e em suas áreas vizinhas. Para isso, avaliou-se a viabilidade de utilizar o satélite Landsat como ferramenta de sensoriamento remoto, comparando os dados registrados em uma zona de amortecimento de aproximadamente 100 metros ao redor da torre micrometeorológica com os dados do sensor SI-111, que permite medir a TST de maneira direta. Através de uma comparação gráfica, observou-se um ajuste próximo a 0,52, possivelmente influenciado pela alta nebulosidade na região. Esta análise foi realizada com informações obtidas tanto do Landsat quanto do SI-111, coletadas entre 9 de dezembro de 2017 e 21 de janeiro de 2023. Além disso, tentou-se realizar uma projeção utilizando um modelo ARIMA, que não produziu resultados satisfatórios devido à alta variabilidade da TST, apesar de terem sido encontradas ordens teóricas para a construção do modelo. Finalmente, caracterizou-se a Cobertura e Uso do Solo (CUS) para cada TST recuperada, elemento que servirá como base para análises, avaliações e monitoramentos em futuras campanhas relacionadas à gestão da CUS. Palavras-chave: Monitoramento, modelagem, Mata Atlântica, amortecimento, validação.Item Evapotranspiration is the only relevant source of moisture at the onset of the rainy season in South America(Universidade Federal de Viçosa, 2024-09-24) Versieux, Verônica Karoliny Nunes Caetano Pereira; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/3924871020701558The South American Monsoon System, which transports moisture from Amazonia to Central-West Brazil, is an important moisture source for the summer rainy season in this region. While local evapotranspiration also contributes to the atmospheric moisture supply, the balance between local and remote sources during the onset of the rainy season remains uncertain. This research aimed to quantify the role of local evapotranspiration in initiating the rainy season in Central-West Brazil. By utilizing data from various sources, such as remote sensing (MODIS), modern reanalysis (ECMWF’s ERA5), and composite products of rainfall (CHIRPS), and analyzing them in a comparative way, we conclusively found that local evapotranspiration is the only relevant source of moisture to the atmosphere during the dry-to-wet season transition, preceding the establishment of the monsoon system. Keywords: evapotranspiration; monsoon onset; MODIS; ERA5; CHIRPSItem Efeitos das mudanças climáticas globais no comportamento hidrológico da bacia do rio Jucu(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-28) Catein, Juliete de Paulo; Cecílio, Roberto Avelino; http://lattes.cnpq.br/2149644463409240A gestão eficiente dos recursos hídricos em bacias hidrográficas requer uma compreensão abrangente dos padrões climáticos atuais e futuros. A modelagem hidrológica desempenha um papel crucial nesse processo, e a precisão dos resultados depende da qualidade dos dados climáticos utilizados. Nesta dissertação, foi realizada uma avaliação com bases de dados meteorológicos e sua influência na modelagem hidrológica da bacia do rio Jucu em cenários passados para aplicação em projeções futuras, utilizando as bases de dados do protocolo CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) e XAVIER como referência. O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi empregado para realizar estas modelagens hidrológica da bacia. Os resultados evidenciaram diferenças nos padrões de vazões e precipitação entre as bases de dados, afetando os resultados da modelagem hidrológica. Na comparação dos resultados, os dados XAVIER, mostraram-se mais apropriados para a modelagem. Essas comparações ressaltam a importância de selecionar adequadamente as bases de dados climáticos para uma gestão sustentável dos recursos hídricos em cenários futuros. A abordagem adotada consistiu em realizar 5 fases distintas para o desenvolvimento da metodologia: i) Elaboração de um banco de dados que inclui informações sobre o tipo e uso do solo, topografia e clima, essenciais para a implementação do Soil and Water Assessment Tool (SWAT) na simulação do ciclo hidrológico Bacia do Rio Jucu utilizando o SWAT; ii) Calibração e validação do SWAT; iii) Compreensão e análise dos resultados históricos de calibração XAVIER e CMIP6_HISTÓRICO; iv) Execução das simulações dos cenários de mudanças climáticas futuras, com os dados CMIP6_FUTURO SSP2-4.5 e SSP5-8.5; v) Análise dos resultados obtidos nas simulações, proporcionando uma avaliação crítica dos impactos hidrológicos em condições futuras. Averiguou-se que i) O modelo hidrológico realiza uma simulação precisa das condições da bacia durante o período histórico, sugerindo que possui robustez para realizar previsões hidrológicas com os dados XAVIER; ii) A tendência no geral em relação as mudanças climáticas é de redução das vazões, mesmo tendo uma aumento nas vazões durante os meses chuvosos dezembro a março, e não tendo mudanças no uso e ocupação do solo. Palavras-chave: Bacia hidrográfica. Modelagem. Rio Jucu. SWAT. CMIP6.