Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho foi simular o desenvolvimento da cultura de milho em cenários de aumento de temperatura em Santa Maria, RS, Brasil. O ciclo de desenvolvimento do milho foi simulado com o modelo de Wang e Engel (WE) com coeficientes dependentes do genótipo, para a cultivar BRS Missões. O ciclo de desenvolvimento foi dividido em fase vegetativa (da emergência ao espigamento) e fase reprodutiva (do florescimento até a maturidade fisiológica). Foram consideradas doze datas de semeadura, resultando a emergência no dia 15 de cada mês durante todo o ano. Os cenários climáticos utilizados foram séries sintéticas de 100 anos do clima atual e com aumentos na temperatura média do ar de +1, +2, +3, +4 e +5, com aumentos simétricos e assimétricos na temperatura mínina e máxima diária. Com o aumento da temperatura, diminuiu o número de anos em que a cultura foi morta pela geada, indicando que, se o aquecimento global se confirmar, o calendário do cultivo do milho será maior até o final deste século. O desenvolvimento vegetativo e reprodutivo do milho foi retardado ou acelerado dependendo da época de emergência da cultura ao longo do ano, e se o aumento na temperatura do ar é simétrico ou assimétrico, o que indica uma complexa interação Genótipo x Ambiente, bem como, alta vulnerabilidade do desenvolvimento do milho à mudança climática.

Resumo em Inglês:

The objective of this study was to simulate the development of maize in elevated temperature scenarios at Santa Maria, RS, Brazil. The developmental cycle of maize was simulated with the Wang and Engel (WE) model with genotype-dependent coefficients for the cultivar BRS Missões. The developmental cycle was divided into vegetative phase (from emergence to silking), and reproductive phase (from silking to physiological maturity). Twelve sowing dates throughout the year were considered, resulting in emergences on the day 15 of each month all year round. Climate scenarios used were synthetic time series of 100 years of current climate and with increase in mean air temperature of +1, +2, +3, +4, and +5, with symmetric and asymmetric increases in daily minimum and maximum temperatures. As temperature increased, the number of years in which crop was killed by frost decreased, indicating that if global warming will confirm, the growing season for maize grown in subtropical environment will be longer by the end of this century. Maize vegetative and reproductive development was delayed or hastened depending upon the emergence time of the year, and if the increase in air temperature is symmetric or asymmetric, indicating complex Genotype x Environment interactions and high vulnerability of maize development to climate change.

Resumo em Português:

O presente trabalho avalia o emprego da energia radiativa do fogo (ERF) para estimar as emissões de material particulado com diâmetro menor que 2,5µm (PM2,5µm), a partir da obtenção do coeficiente multiplicativo, que relaciona o consumo de biomassa com a ERF liberada. Para isto, foram utilizados dados provenientes dos produtos do MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) e do produto derivado do satélite GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite), para calcular o total de aerossóis emitidos para a atmosfera. O CCATT-BRAMS (Coupled Chemistry-Aerosol-Tracer Transport model coupled to Brazilian Regional Atmospheric Modelling System) foi utilizado para estimar a concentração de PM2,5µm provenientes da queima de biomassa. Estes dados foram comparados com os dados de campo obtidos nos experimentos do LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere) SMOCC (Smoke, Aerosols, Clouds, rainfall, and Climate) e RaCCI (Radiation, Cloud, and Climate Interactions). A estimativa da emissão de PM2,5µm (µg.m-3) apresentou uma correlação com os dados do SMOCC/RaCCI superiores a 92%. Ainda, constatou-se que o consumo máximo diário pode exceder 5 Tg (milhões de toneladas), com uma média diária de 2,1 Tg. O método resultante das análises de laboratório permitiu estimar a biomassa consumida em 0,28 ± 0,01 Pg (10(15) g) para a América do Sul, entre Julho e Novembro de 2002.

Resumo em Inglês:

The present study evaluates the use of fire radiative energy (FRE) to estimate the emissions of particulate matter with diameter less than 2.5 μm (PM2,5µm) from the multiplicative coefficient relating the biomass consumption with the released FRE. The MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) and GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) products were utilized to calculate the total amount of aerosol emitted to the atmosphere. The CCATT-BRAMS (Coupled Chemistry-Aerosol-Tracer Transport model coupled to Brazilian Regional Atmospheric Modelling System) model was used to estimate the PM2,5µm concentration generated by biomass burning. The model results were compared with data obtained from the LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere), SMOCC (Smoke, Aerosols, Clouds, rainfall, and Climate) and RaCCI (Radiation, Cloud, and Climate Interactions) field experiments. The estimated PM2,5µm emission has a correlation with the SMOCC/RaCCI data greater than 92%. It was also verified that the maximum daily consumption can exceed 5 Tg (5,000,000 ton.), with a daily average of 2.1 Tg. The resulting method from laboratory analysis estimated a total of 0.28 ± 0.01 Pg (10(15) g) biomass consumed from July to November 2002 in South America.

Resumo em Português:

Neste artigo apresenta-se o desenvolvimento de uma ferramenta para interpolar os dados meteorológicos oriundos de Modelos Regionais de Previsão de Tempo, ex. BRAMS, permitindo o acoplamento entre estes modelos e os modelos de dispersão atmosférica. Para a avaliação desta ferramenta, os campos de vento da saída do BRAMS são utilizados como dados de entrada no Modelo de Dispersão Atmosférica (Zimora), desenvolvido pelo Laboratório de Micrometeorologia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM).

Resumo em Inglês:

This paper discusses the development of a data interpolation scheme applicable to the regional numerical weather prediction models (i.e. BRAMS) output, allowing the coupling of these models with atmospheric dispersion models. To evaluate this tool, the BRAMS wind field is used as input to the Atmospheric Dispersion Model (Zimora) developed by the Laboratório de Micrometeorologia of the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM).

Resumo em Português:

Com o objetivo de identificar áreas do Estado de Alagoas com boas perspectivas de aproveitamento eólico, comparou-se dados de velocidade e direção do vento observados por torres anemométricas do projeto Atlas Eólico e Disseminação da Tecnologia Eólica no Estado de Alagoas. A série utilizada é de 12/2007 a 11/2008 e o estudo focou três regiões distintas: Litoral, Agreste e Sertão. Os padrões médios com maiores velocidades do vento ocorreram na região do Agreste (7,1 ±1,2 ms-1 mensal), seguido do Sertão (6,8 ±0,9 ms-1 mensal) e Litoral ( 5,3 ±0,8 ms-1 mensal). A regularidade da velocidade e a pouca variabilidade de direção do vento torna Alagoas uma ótima opção para a instalação de aerogeradores.

Resumo em Inglês:

Aiming to evaluate areas with good prospects for harnessing wind power, the patterns of wind speed and direction measured at anemometric towers within the Atlas Eólico e Disseminação da Tecnologia Eólica no Estado de Alagoas project were compared for the period from 12/2007 to 11/2008, at Alagoas State. We analyzed three distinct regions: Coast, Agreste and Sertão. The patterns with higher average wind speeds were in the Agreste regions (7.1 ± 1.2 ms-1 monthly) followed by Sertão (6.8 ± 0.9 ms- 1 monthly) and by Coast (5.3 ± 0.8 ms-1 monthly). The regularity of the wind speed and the low variability of wind direction make Alagoas be a great option for the installation of wind turbines.

Resumo em Português:

A faixa leste catarinense é caracterizada pela presença de terrenos elevados, representados por planaltos e seqüência de serras costeiras subparalelas, cujas altitudes superiores a 1000m decrescem em direção ao oceano. Esta faixa está frequentemente submetida à atuação dos ciclones extratropicais, que geralmente ocasionam ventos fortes causando prejuízos as cidades litorâneas e proximidades. Neste trabalho, o vento observado no leste de Santa Catarina foi analisado para os casos com presença de ciclones extratropicais próximos da costa. O objetivo foi identificar como os ciclones e os fatores locais, como o relevo, têm contribuído para a ocorrência de vento. Selecionaram-se os ciclones extratropicais que atuaram nas proximidades da costa, entre 1998 e 2008. A influência desses sistemas no comportamento do vento foi avaliada através de cálculos de correlação entre a profundidade do ciclone e velocidade do vento observado em sete estações meteorológicas. A contribuição das características locais foi analisada separadamente em cada estação meteorológica, através da análise da freqüência de direção do vento. Os resultados mostraram que estatisticamente, somente os ciclones mais intensos influenciam no comportamento dos ventos. Nos casos de ciclones menos intensos foi verificado que as características do relevo, os efeitos de brisas e a posição do ciclone, em relação à estação, apresentam aproximadamente a mesma importância no comportamento do vento.

Resumo em Inglês:

The eastern Santa Catarina state is characterized by high level terrain, with plateau and subparallel coastal mountains, whose altitude above 1000 m decreases toward the ocean. The eastern Santa Catarina is often affected by extratropical cyclones. Generally, this system produces high wind speeds and causes socio-economic losses at coastal cities. In this study, the observed wind in the eastern Santa Catarina was analyzed for cases with presence of extratropical cyclones near to the coast. The purpose was to identify how the cyclones and local factors, as topography, have contributed to the occurrence of wind. Cyclones over an area near to the coast were selected for the period from 1998 to 2008. The influence of the cyclones on the wind was analyzed through the correlations between cyclone depth and wind speed observed at seven meteorological stations. The contribution from local factors was studied through frequency analysis of wind direction for each meteorological station. The results showed that statistically, only strong cyclones have influence over the wind. For cases of weak cyclones, it was verified that the characteristics of topography, effects of breeze, and cyclone offshore distance have shown almost the same influence on wind.

Resumo em Português:

A Baixa do Chaco e a Baixa do Noroeste Argentino são frequentemente confundidas ou tratadas como um único sistema. Isso se deve a vários fatores: o pouco conhecimento que se tem sobre elas, especialmente sobre a Baixa do Chaco, a baixa resolução das reanálises globais que as mostram como um único sistema e a relativamente escassa cobertura de dados sobre a região que ocupam. Este trabalho tenta contribuir para o melhor entendimento das diferenças e semelhanças entre ambos os sistemas, analisando algumas características dinâmicas e termodinâmicas da região em que elas atuam, com a finalidade de aprofundar seu conhecimento e de possibilitar a sua melhor identificação e diferenciação. O estudo utiliza as reanálises do modelo regional Eta/CPTEC do período (2000-2004) e considera os meses de verão, período no qual as duas baixas estão ativas. Os resultados mostraram que a Baixa do Noroeste Argentino está mais relacionada com a atividade transiente, o que pode ser comprovado através da influência do jato subtropical e da variabilidade temporal de algumas variáveis, como a pressão e a temperatura potencial equivalente. A Baixa do Chaco se desenvolve numa atmosfera mais instável do ponto de vista termodinâmico, porém menos afetada pela dinâmica das latitudes médias.

Resumo em Inglês:

The Chaco Low and the Northwestern Argentinean Low are frequently confounded or treated as a single system, due to our limited knowledge about them (especially concerning the Chaco Low), the low resolution of global analyses -that show them as a single low pressure system-, and the relatively poor data coverage over the region where they are usually located. This article aims to contribute to a better understanding of the differences and similarities between them, as well as to analyze the atmospheric dynamical and thermo-dynamical conditions where they evolve. It is considered that this study will aid to a better recognition of both systems. With this purpose, regional reanalyses from the Eta/CPTEC model for the 2000-2004 period has been used. The article focuses in summer months, since both low-pressure systems are more active during this season. Results show that the Northwestern Argentinean Low is more related to transient activity, as can be deducted from the subtropical jet influence on this system and also from the temporal variability of some key variables -such as the sea level pressure and the equivalent potential temperature-. From a thermo-dynamic point of view, the Chaco Low develops in a more unstable environment and is less influenced by middle latitude dynamics.

Resumo em Português:

O objetivo do trabalho proposto é detectar antecipadamente possíveis ocorrências de eventos convectivos severos, por meio do monitoramento das saídas do modelo de previsão numérica de tempo Eta, para cada intervalo de previsão e para um conjunto de variáveis selecionadas. O período de estudo estende-se de janeiro a fevereiro de 2007. Classificadores foram desenvolvidos pela abordagem de similaridade de vetores e de conjuntos aproximativos, de forma a identificar saídas do modelo Eta que possam ser associados a esses eventos. Assumiu-se como premissa que os eventos convectivos severos possam ser correlacionados com grande número de ocorrências de descargas elétricas atmosféricas. Os classificadores agruparam as saídas do modelo Eta, compostas por essas variáveis, com base na densidade de ocorrência de descargas elétricas atmosféricas nuvem-solo. Ambos os classificadores apresentaram bom desempenho para os testes realizados para um período de dois meses escolhido para três mini-regiões selecionadas do território brasileiro.

Resumo em Inglês:

This work aims the early detection of possible occurrences of severe convective events in Central and Southeast Brazil by means of monitoring the output of the Eta numerical weather prediction model for each forecasted time interval and for a selected set of variables. The studied period ranges from January to February 2007. Classifiers were developed by two approaches, vector similarity and rough sets, in order to identify Eta outputs that can be associated to such events. It was assumed that severe convective events can be correlated to a large number of atmospheric electric discharges. The classifiers grouped the Eta meteorological model outputs for these selected variables based on the density of occurrences of cloud-to-ground atmospheric electrical discharges. Both classifiers show good performance for the chosen 2-month period at the three selected mini-regions of the Brazilian territory.

Resumo em Português:

Em certas ocasiões o Estado do Rio Grande do Sul é assolado por sistemas meteorológico com manifestações atmosféricas atípicas e que se enquadram entre os fenômenos de mesoescala. A impossibilidade dos modelos globais simularem adequadamente diversos efeitos localizados, que ocorrem nas mais variadas regiões do globo, associada ao rápido aumento dos recursos computacionais, vem facilitando e induzindo, cada vez mais, o emprego de modelos de mesoescala para melhorar os conhecimentos sobre eventos anômalos e severos e até mesmo para utilização como ferramenta operacional em alguns centros de previsão do tempo. Para se avaliar a destreza de um modelo de mesoescala em prover previsões de precipitação, em escala espacial e temporal compatível com àquelas de um radar meteorológico Doppler, é implantado todo o sistema de modelagem de mesoescala, que constitui o MM5 na exploração da ocorrência de um evento relativamente severo de precipitação, ocorrido na região próxima da cidade de Canguçu/RS, no dia 11 de janeiro de 2008. O evento foi arbitrariamente selecionado para avaliação do modelo em inferir a refletividade do radar meteorológico instalado na cidade de Canguçu/RS, processando-se com e sem a assimilação de dados convencionais; bem como para abordar a análise da situação termo-hidrodinâmica e sinótica.

Resumo em Inglês:

On certain occasions the Rio Grande do Sul State is affected by atypical weather systems events which are in the category of mesoscale phenomena. The inability of global forecast models to appropriately simulate several localized effects, which occurs over the most different regions, associated to the fast increase of computational resource, is facilitating and increasingly inducing the use of mesoscale models to improve the understanding of anomalous and severe events and also as a necessary and indispensable operational tool. In order to evaluate the skill of mesoscale model to provide precipitation forecasts, with space and time scales compatible with those of a Doppler meteorological radar, a mesoscale modeling system, the MM5, is implemented to explore the occurrence of the relatively severe precipitation event; occurred near the city of Canguçu / RS, on January 11, 2008. The event was arbitrarily selected; to evaluate the model skill in inferring the reflectivity of the meteorological radar, installed in Canguçu / RS, running the MM5 model with and without conventional data assimilations, as well as to get an approach of the thermo-hydrodynamics and synoptic conditions analysis.

Resumo em Português:

Neste estudo foram utilizadas imagens do sensor MODIS e o SEBAL na avaliação de duas proposições para a estimação do fluxo de calor sensível (H), baseadas na seleção dos pixels âncoras utilizados na determinação da diferença da temperatura à superfície (dT). Denominou-se H-CLÁSSICO, a proposição que utilizou pixels com temperaturas extremas, e H-PESAGRO, aquela que adotou o pixel frio para a menor temperatura e o pixel quente para o valor de H obtido como resíduo da equação de Penman-Monteith (FAO56), estimado com dados observados em uma estação agrometeorológica. Os resultados de H estimados pelas duas proposições foram comparados com valores de H obtidos pelo Balanço de Energia (Razão de Bowen) sobre uma área cultivada com cana-de-açúcar. Com os resultados obtidos pode-se concluir que a proposição H-PESAGRO necessitou de um menor número de interações para a estabilização dos valores da resistência aerodinâmica (r ah) e que os resultados, estimados com a proposição H-CLÁSSICA, apresentaram valores 58,35 % mais elevados do que os estimados pela H-PESAGRO. Quando comparados com os valores de H estimados pelo método da razão de Bowen sobre o pixel da cana-de-açúcar, os coeficientes de correlação foram r = 0,54 e r = 0,71, respectivamente, para as proposições H-CLÁSSICA e H-PESAGRO.

Resumo em Inglês:

Images from the MODIS and SEBAL algorithm were used to evaluate two proposals for estimating sensible heat flux (H) based on the selection of anchor pixels used to determine the surface temperature difference (dT). The proposition in which pixels with extreme temperatures were used was called H-CLASSIC. The other one H-PESAGRO adopted for cold pixels the lowest temperature and for the hot pixels the value of H as a residue of the equation of Penman-Monteith FAO 56, using observed data from agrometeorological station. The results showed that the H-PESAGRO required a smaller number of interactions for the stabilization of the aerodynamic resistance (r ah) values. H- CLASSIC estimated values were 58.35% higher than the estimated by H-PESAGRO. The estimated H values using Bowen ratio when compared with the sugar cane pixels presented correlation coefficients of r = 0.54 and r = 0.71 for the Propositions H-CLASSIC and H-PESAGRO, respectively.

Resumo em Português:

Este trabalho investiga a variabilidade sazonal das ocorrências de ondas de frio e calor no Rio Grande do Sul e suas relações com os eventos El Niño e La Niña. Foram utilizados dados de 13 estações de superfície bem distribuídas pelo Estado, no período de 39 anos, compreendido entre 1967 e 2005. As relações entre ondas e ENOS foram obtidas a partir da análise de tabelas de contingência 2 x 2 para os meses centrais de cada estação do ano. A significância estatística foi avaliada através do teste exato de Fischer. Observou-se que a variabilidade sazonal das ondas de frio é diferente da variabilidade das ondas de calor. Ocorrem mais ondas de frio nos meses com as temperaturas mínimas mais baixas, e as ondas de calor têm comportamento mais heterogêneo. Na maioria das localidades, é em julho que as relações entre a ocorrência de ondas de calor e os eventos El Niño são mais significativas. Para La Niña e ondas de Frio, o mês com relações mais significativas foi abril. Em ambos os casos, nota-se que há defasagem entre a ocorrência dos eventos El Niño/La Niña e o seu impacto no surgimento de ondas de calor/frio.

Resumo em Inglês:

This work investigates the seasonal variability occurrence of cold and warm waves in the Brazilian State of Rio Grande do Sul and its relationships with El Niño and La Niña events. 39 years (1967-2005) temperature data series from 13 uniformly distributed meteorological stations over the State were used. The relationships between waves and ENOS were obtained from 2x2 contingence table analysis for the central months of each season. The statistical significance was evaluated using the Fisher exact test. It was observed that the seasonal variability of cold waves is different than the warm wave variability. There are more cold waves during the months with lowest minimum temperatures, and the warm waves have a more heterogeneous behavior. In most localities, the relationships between the occurrence of the warm waves and El Niño events are more significant in July. For La Niña and cold waves, the month with more significant relationships is April. In both cases, there are lags between the El Niño/La Niña occurrence and their impact in the setting of warm/cold waves.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta o estudo de um modo de variabilidade que influencia a precipitação no Sul do Brasil e é chamado Modo Sul de precipitação. Será mostrado que a ocorrência de máximos (e mínimos) do Modo Sul de precipitação pode estar relacionada à ocorrência de eventos extremos no Rio Grande do Sul, como vendavais, enchentes, granizo e estiagens Utilizando a análise de componentes principais em dados de precipitação diária filtrados na banda 10-50 dias, são encontrados campos espaciais e temporais que representam a máxima variância de determinadas variabilidades, e neles são detectados Modos de Variabilidade de precipitação. Desta maneira, foi possível determinar este modo de variabilidade, que aparece bem configurado na região do Rio Grande do Sul. A série de componentes principais foi usada para a escolha desses eventos. O Modo Sul foi calculado para o período de 01/03/1982 à 31/05/2006. Foi possível identificar que os eventos extremos chuvosos ocorreram em maior número do que os eventos extremos secos. Na análise decadal verificou-se um aumento no número de eventos, quando comparada às décadas de 80, 90 e 2000. Vale ressaltar que o número de eventos da década de 2000 em relação à década de 80 (proporcionalmente) foi o mais expressivo.

Resumo em Inglês:

This work presents a study of a rainfall variability mode that acts in southern Brazil and is called "Modo Sul" of precipitation. It was tried to show that the occurrences of maximum (and minimum) of the "Modo Sul" of precipitation are related to the occurrence of extreme events in Rio Grande do Sul, as windstorm, flood, hail and drought. Using principal component analysis of daily filtered precipitation data for the 10-50 day band we found spatial pattern and temporal series that represent the maximum variance of certain variabilities, which are the modes of precipitation variability. Thus, it was possible to determine the mode of variability that appears well established in Rio Grande do Sul. The principal component series was used to select the extreme events. The "Modo Sul" was calculated for the period from 01/03/1982 to 31/05/2006. It was possible to realize that the extreme rainy events were more frequent than extreme dry events. In a decadal analysis an increase in the number of events was found when comparing the 80s, 90s and 2000. It is noteworthy that the number of events of 2000s compared with the 80s was proportionally the most expressive.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram feitas simulações numéricas de ondas de gravidade da superfície do mar, utilizando o modelo WAVEWATCH-III versão 1.18 sobre o Atlântico, com a finalidade de avaliar a importância do detalhamento dos ventos para diferentes estados de mar. O domínio escolhido foi delimitado pelos paralelos 18ºS e 45ºS, e pelos meridianos 035ºW e 070ºW, de modo que o centro do domínio ficasse sobre o litoral do RS. Para cada evento, foram inseridos ventos oriundos do modelo de mesoescala RAMS (grade de 0,34º x 0,284º e saída temporal a cada hora) e oriundos do modelo global do NCEP (grade de 2,5º x 2,5º e saída temporal a cada 6 horas), no intuito de verificar a influência das escalas na geração de ondas de superfície do mar. Notou-se que nos eventos extremos, as simulações superestimaram as alturas das ondas. Foi verificado também, que as integrações, alimentadas por dados da Reanálise do NCEP, foram as mais discrepantes dos valores observados in situ, se comparados com os valores resultantes da simulação com os ventos oriundos do modelo RAMS. O comportamento mais preciso dos casos RAMS evidenciou a importância dos fenômenos de mesoescala para a geração dos trens de ondas; ou seja, das ondas que se propagam em grupo. Na ocorrência de calmaria, as ondas foram subestimadas, sendo então levantadas duas linhas de ação: a primeira de ampliar o domínio escolhido, pois esse padrão parece estar associado a ondulações geradas em uma região ainda mais remota e a segunda, iniciar o WW3 com um campo de onda mais realístico.

Resumo em Inglês:

This work carried out numerical simulations of gravity waves of the sea surface using the model WAVEWATCH-III version 1.18 over the Atlantic in order to evaluate the importance of detailing wind features for different sea conditions. The chosen area was delimited by parallels 18 º S and 45 º S and the meridian 35º W and 70º W, so that the center of the grid was over the RS coast. For each event, wind fields from the RAMS mesoscale model (grid of 0.34º x 0.284º and hourly output time) and from the NCEP global model (grid of 2.5º x 2.5º and temporal output every 6 hours) were inserted into the WW3 model in order to verify the influence of scales in the generation of sea surface waves. It was noted that in extreme events, the simulations overestimated the heights of the waves. Comparing to the observed in situ wind fields, it was also noticed that the integrations powered by NCEP reanalysis data showed more discrepant results than the integrations from the RAMS model. The more precise behavior when using RAMS data points out the importance of mesoscale phenomena for the generation of wave trains, which propagate in groups. During calm wind events, the wave heights were underestimated, raising two lines of action: the first is to extend the chosen domain, because this pattern seems to be associated with waves generated in a far remote region and the second is to start the WW3 with a more realistic wave field.