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Convecção úmida na Amazônia: implicações para modelagem numéric/ Moist convection in Amazonia: implications for numerical modelling

Adams, David Kenton; Souza, Enio Pereira de; Costa, Alexandre Araújo
2009-06-01

Resumo em português Apresenta-se uma revisão de literatura sobre convecção naAmazônia, com foco na sua parametrização em modelos numéricos. Estudos baseados em dados observacionais obtidos durante campanhas de campo são examinados. As características básicas da convecção profunda na Amazônia, sua variabilidade temporal e geográfica são discutidas, com foco nas dificuldades que as parametrizações de convecção têm em capturar essa variabilidade, particularmente o ciclo diur (mais) no. O papel de variáveis termodinâmicas, como: CAPE e CIN é discutido por serem variáveis críticas na compreensão das deficiências em se reproduzir adequadamente o ciclo diurno da convecção. Outros elementos da física dos modelos, relevantes para parametrizações convectivas, particularmente aquelas relacionadas com os fluxos de energia da superfície e com o desenvolvimento da camada limite são também considerados. A interação de convecção rasa com radiação é apresentada. Superparametrização, como ferramenta para representação explícita da convecção, é revisada, uma vez que representa uma possível futura direção para a representação da convecção em modelos numéricos. Na conclusão fazem-se várias sugestões para estudos futuros, visando assim um melhor o entendimento de processos convectivos e a sua parametrização. Resumo em inglês A review of the literature on convection in Amazonia, with a focus on it parameterization in numerical models, is presented here. Studies based on observational data obtained during field campaigns are examined. The basic characteristics of deep convection in the Amazon, its temporal and geographical variability are discussed focusing of the difficulties convective parameterizations have in capturing this variability, particularly the diurnal cycle. The role of thermodyna (mais) mic variables such as CAPE and CIN are argued to be critical in understanding the deficiencies in properly representing the diurnal cycle of convection. Other elements of the model physics relevant to convective parameterization, particularly those related to surface energy fluxes and development of the boundary layer are also considered. The interaction of shallow convection with radiation is presented. Superparameterization, as a tool for explicitly representing convection is reviewed as it is a possible future direction for the simulation of convective effects in numerical models. To conclude, various suggestions are made for future studies in order to better our understanding of convective processes and their parameterizations.

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Convecção linearmente organizada na área de Petrolina, semi-árido do Nordeste do Brasil: aspectos em meso e grande escala/ Linearly-organized convection in the Petrolina area, semiarid of Northeastern Brazil: large and mesoscale aspects

Silva, Fabrício Daniel dos Santos; Correia, Magaly de Fátima; Aragão, Maria Regina da Silva; Silva, Jonatan Mota da
2008-09-01

Resumo em português É apresentado um estudo sobre sistemas convectivos linearmente organizados e observados por um radar meteorológico banda-C na região semi-árida do Nordeste do Brasil. São analisados três dias (27 a 29) de março de 1985, com ênfase na investigação do papel desempenhado por fatores locais e de grande escala no desenvolvimento dos sistemas. No cenário de grande escala, a área de cobertura do radar foi influenciada por um cavado de ar superior austral no dia 27 e (mais) por um vórtice ciclônico de altos níveis no dia 29. A convergência de umidade próxima à superfície favoreceu a atividade convectiva nos dias 27 e 29, enquanto que divergência de umidade próxima à superfície inibiu a atividade convectiva no dia 28. No cenário de mesoescala, foi observado que o aquecimento diurno é um fator importante para a formação de células convectivas, somando-se a ele o papel determinante da orografia na localização dos ecos. De maneira geral, as imagens de radar mostram os sistemas convectivos linearmente organizados em áreas elevadas e núcleos convectivos intensos envolvidos por uma área de precipitação estratiforme. Os resultados indicam que convergência do fluxo de umidade em grande escala e aquecimento radiativo, são fatores determinantes na evolução e desenvolvimento dos ecos na área de estudo. Resumo em inglês A study on linearly organized convective systems observed by a C-band meteorological radar in the semi-arid area of Northeast Brazil is presented. The convective activity during three selected days of 1985 March (27 to 29) was analyzed emphasizing the role played by local and large-scale factors on the development of rain systems. On the large-scale scenario, the covered radar area was influenced by an austral upper-level air trough on March 27th and by an upper-level cyc (mais) lonic vortex on the 29th. Near-surface moisture convergence favored convective activity on days 27 and 29, while near-surface moisture divergence inhibited convective activity on day 28. On the mesoscale, it was found that diurnal heating was an important factor influencing the formation of the convective cells, while their location was determined mainly by the orography. In general, the radar images show the linearly-organized convective systems over elevated terrain and intense convective cells embedded by a stratiform rain area. The results indicate that large-scale convergence of the moisture flux and radiative heating are determinant factors on the evolution and development of the echoes in the area of study.

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Estudo numérico da interação entre convecção rasa e radiação com ênfase no ciclo diurno do balanço de energia à superfície na Amazônia/ A numeric study of the interaction between shallow convection and radiation with emphasis in the diurnal cycle of the surface energy budget in Amazonia

Souza, Enio Pereira de; Lopes, Zilurdes Fonseca; Araujo, Taciana Lima
2009-06-01

Resumo em português Estuda-se neste artigo o efeito da convecção rasa no ciclo diurno do balanço de energia à superfície na Amazônia. O enfoque foi dado ao papel do sombreamento, devido aos cúmulos rasos na configuração do forçamento convectivo à superfície. Um esquema para o cálculo da cobertura de cúmulos rasos foi implementado no modelo BRAMS. Foram executados dois experimentos: um com convecção rasa e sem interação com a radiação, e o segundo com convecção rasa e in (mais) teração com a radiação. Os resultados mostraram que a consideração da interação entre convecção rasa e radiação produz simulações mais realistas. Isso foi mais pronunciado por volta do meio-dia local e início da tarde, quando os cúmulos rasos estão com sua atividade máxima. Os fluxos e a cobertura foram bastante sensíveis às variações no forçamento radiativo. Apesar da melhoria da qualidade dos fluxos, do ponto de vista qualitativo, ficou evidente a deficiência do modelo em representar esses fluxos nas primeiras e últimas horas do ciclo diurno. Resumo em inglês The effect of shallow convection on the diurnal cycle of the surface energy budget is investigated. Focus is on the role of the cloud shading on the establishment of the surface convective forcing. A scheme for calculating the shallow cumulus cover was implemented in the BRAMS atmospheric model. Two sets of experiments were performed: in the first experiment, the model had no interaction between shallow convection and radiation, and in the second type of experiment shallo (mais) w convection interacts with radiation. Results show that the consideration of the interaction between shallow cumulus and radiation leads to more realistic simulations. This is more pronounced around the local noon and early afternoon, when the shallow cumulus activity reaches a maximum. The surface fluxes and the cumulus cover were very sensitive to the variations in the radiative forcing. Even though, from a qualitative viewpoint, there is an improvement on the quality of the simulated fluxes, it became evident a model flaw in representing these fluxes during the first hours of the diurnal cycle.

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Secagem de bananas prata e d'água por convecção forçada/ Drying of banana prata and banana d'água by forced convection

Borges, Soraia Vilela; Mancini, Maurício Cordeiro; Corrêa, Jefferson Luiz Gomes; Leite, Julia
2010-09-01

Resumo em português Estudou-se a influência de variáveis como cultivar, formato (cilindro e disco), branqueamento e condições do ar aquecido (temperatura: 50 e 70 ºC e velocidade: 0,14 e 0,42 m/s) sobre o comportamento de secagem convectiva de bananas com uso de modelagem matemática. As bananas foram desidratadas em secador de bandejas e pesada em intervalos pré-determinados. O modelo exponencial foi bem ajustado às curvas de secagem (R²: 0,98-0,99), mostrando que os fatores mais in (mais) fluentes sobre a taxa de secagem foram a temperatura, a velocidade do ar e o branqueamento. De acordo com as constantes cinéticas apresentadas pelo modelo recomenda-se a secagem de banana, em qualquer dos formatos estudados, nas seguintes condições: para banana-prata, uso de branqueamento e secagem a 50 ºC/0,42 m/s; e para banana-d'água, sem uso de branqueamento e secagem a 70 ºC/0,42 m/s. Resumo em inglês The influence of variables such as cultivar, shape (cylinder and disc), blanching, and heated air conditions (temperatures of 50 and 70 ºC and velocities of 0.14 and 0.42 m/s) on convective drying behavior of bananas using mathematical modeling. The bananas were dehydrated in a tray dryer and were weighed in predetermined periods of time. The exponential model showed good agreement with the drying curves (R²: 0.98-0.99) indicating that the factors that influenced the dr (mais) ying rate the most were temperature, air velocity, and blanching. According to the kinetics constants obtained with the model, the drying of bananas is recommended, including all shapes investigated under the following conditions: banana prata, blanching and drying at 50 ºC/0.42 m/s; and banana d'água, no blanching and drying at 70 ºC/0.42 m/s.

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Estudo numérico do papel dos esquemas de convecção na simulação de um evento severo nos extratrópicos do Brasil

Alonso, Marcelo Félix; Saraiva, Jaci Maria Bilhalva
2007-09-01

Resumo em português Um estudo comparativo dos esquemas de parametrização de cumulus de Kuo e Grell (CPSs), foi conduzido usando o Brazilian Regional Modeling System (BRAMS), para avaliar sua influência na simulação de tempestades severas. Neste contexto, analisou-se a ocorrência de uma frente fria, em 11 de dezembro de 2003, na região sul do Brasil. Os experimentos são idênticos, exceto pela diferença dos CPSs: o experimento SCKUO possui, como característica exclusiva, o uso do es (mais) quema de Kuo e o experimento SCGRELL, o uso do esquema de Grell. A validação das previsões da precipitação focou-se na comparação de dois aspectos: intensidade e cobertura de área. Também analisamos a simulação de parâmetros convectivos úteis no auxílio à identificação de ambientes atmosféricos favoráveis a convecção severa. Embora a simulação SCKUO represente melhor a cobertura de área da precipitação, subestimou a sua intensidade. Portanto, a melhor opção para esse caso é a parametrização de Grell, que melhor representou a intensidade da chuva. Ambos os experimentos simularam os parâmetros convectivos com boa aproximação, com ênfase no esquema de Grell, mostrando que o modelo de mesoescala é uma ferramenta útil na identificação de ambientes atmosféricos favoráveis para o desenvolvimento de tempestades convectivas severas, com grande contribuição dos CPSs. Resumo em inglês A comparison study of the Kuo and Grell cumulus parameterizations schemes (CPSs), was conducted using the Brazilian Regional Modeling System (BRAMS), for to evaluate this role in severe storms simulation. In this context, we analyzed a cold front case on Brazil south region, occurred on December 11, 2003. The experiments are identical, except from the CPSs difference: the SCKUO experiment uses the Kuo scheme and the SCGRELL experiment uses the Grell scheme. The evaluation (mais) of the simulated precipitation focuses on comparison of two aspects: Intensity and areal coverage. Also we analyzed the convective parameters simulation conceived to identify atmospheric environments favorable for the severe convection. The accumulated precipitation simulated from SCKUO underestimated the observed data, but better represented the areal coverage. The accumulated precipitation simulated from SCGRELL better represented the rain intensity, but overestimated the observed data. Therefore, the better option, for this convection case, is the Grell Parameterization. Both experiments simulated the convective parameters with good approximation, with emphasis in Grell scheme. This result showed that the mesoscale model is a useful tool in the identification of atmospheric environments favorable for the development of severe convective storms, with great CPSs contribution.

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Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada/ Drying of pumpkin (Cucurbita moschata, L.) slices by natural and forced convection

Borges, Soraia Vilela; Mancini, Maurício Cordeiro; Corrêa, Jefferson Luiz Gomes; Nascimento, Daniela Araujo
2008-12-01

Resumo em português A abóbora (Cucurbita moschata, L.) é uma importante fonte de provitamina A, de baixo custo, e sob a forma desidratada oferece diferentes opções de utilização e consumo. Secagens por convecção natural e forçada foram comparadas quanto ao grau de secagem atingido e encolhimento, em função da temperatura, velocidade de ar e dimensões do produto. Os resultados obtidos mostraram que o uso de fatias com volume de 6,25 cm³ em secador por convecção forçada a 50 ° (mais) C e à velocidade de 5,5 x 10-4 ms-1 resultaram em produtos de menor encolhimento, sendo recomendadas estas condições. Resumo em inglês Besides its low price, Pumpkin (Cucurbita moschata, L.) is an important source of provitamin-A, and when dehydrated it offers different options of utilizations and consumption. Natural and forced convection drying were compared according to the drying degree shrinkage as a function of temperature, and air velocity and product dimensions. The obtained results showed that slices with the volume of 6.25 cm³ in forced convection oven at 50 °C and at the velocity of 5.5 x 10-4 ms-1 resulted in a lower shrinkage products, so these conditions were recommended.

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Associação entre a TSM do Atlântico Norte e a convecção de verão sobre a América do Sul: simulações numéricas

Chaves, Rosane Rodrigues
2006-06-01

Resumo em português Neste estudo a associação entre a temperatura da superfície do mar (TSM) do Oceano Atlântico Norte (Equador e 40ºN e 70ºW a 0º) e a convecção de verão sobre a América do Sul é examinada através de simulações numéricas com o modelo atmosférico do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC). Os resultados obtidos mostram que a influência da TSM do Atlântico Norte sobre a convecção da América do Sul é significativa apenas na costa norte (mais) da América do Sul no período de dezembro-janeiro-fevereiro. A convecção sobre esta região está associada com águas quentes sobre a região do Atlântico Norte aqui considerada. Assim, a TSM sobre a área aqui considerada do Atlântico Norte tem pouca influência na previsibilidade da convecção sobre maior parte da América Sul nos meses de verão no modelo do CPTEC, corroborando os resultados de Chaves (2005a) obtidos através de análise observacional para DJF de 1979 a 2001. Resumo em inglês The association between sea surface temperature (SST) over North Atlantic Ocean (Equator to 40ºN and 70ºW to 0º) and summer convection over South America is studied through numerical simulations with the CPTEC atmospheric general circulation model. SST anomalies over North Atlantic have influence only in the summer convection over the northernmost region of the South America, with warm SST anomalies there associated with convection over this continental region.

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Estudo da energética modal para episódios de ZCAS. Parte II: impacto da resolução do modelo e da parametrização de convecção/ Study of the modal energetics for SACZ episodes. Part II: Impact of the model resolution and the convection parameterization

Mendonça, Renata Weissmann Borges; Bonatti, José Paulo
2008-12-01

Resumo em português O desempenho do Modelo Global do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) em simular a energética modal para um composto de sete episódios de Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é avaliado, enfatizando-se a influência da resolução espacial do modelo e de três diferentes parametrizações de convecção profunda: Kuo, Relaxed Arakawa-Schubert (RAS) e Grell na partição vertical de energia entre os modos externos e internos, e as trocas (mais) de energia entre os modos horizontais de oscilação Rossby, Kelvin, Misto Rossby-Gravidade, Gravidade Oeste e Leste. Os resultados mostraram que as previsões utilizando os esquemas de convecção profunda Kuo, RAS e Grell foram semelhantes entre si e apresentaram uma boa concordância em relação aos padrões obtidos na parte observacional (Parte I deste artigo). O emprego de diferentes esquemas de convecção profunda não apresentou impactos significativos na partição e interação de energia entre os modos verticais e horizontais. Um impacto maior foi obtido com o aumento da resolução vertical das análises e do modelo, de 28 para 42 níveis, em que um maior número de modos internos apresenta um papel relevante nas trocas horizontais e verticais de energia. Resumo em inglês The performance of the CPTEC Global Model in simulating the modal energetics for a composite of seven South Atlantic Convergence Zone (SACZ) episodes was evaluated, emphasizing the influence of the model resolution and the three different deep convection parameterizations: Kuo, Relaxed Arakawa-Schubert (RAS) and Grell on the vertical energy partition between external and internal modes and on the energy interactions within and between various horizontal oscillation modes: (mais) Rossby, Kelvin, Mixed Rossby-Gravity and West and East Gravity. The results showed that the model predictions using the Kuo, RAS and Grell deep convection schemes were similar with each other, and had a good agreement with the patterns obtained in the observational part (Part I of this paper). The use of different deep convection schemes did not present significant impact in the partition and interaction of energy between vertical and horizontal modes. A greater impact was obtained when increasing the vertical resolution of the analyses and the model from 28 to 42 levels. A greater number of internal modes show a relevant role in the horizontal and vertical energy exchanges, in terms of representing the observed characteristics.

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Padrões da temperatura da superfície do Oceano Atlântico Norte e a convecção de verão sobre a América do Sul: análise observacional

Chaves, Rosane Rodrigues
2005-03-01

Resumo em português Os modos dominantes das anomalias não normalizadas de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) do Oceano Atlântico Norte (Equador e 40ºN e 70ºW a 0º) são determinados através da Análise de Componentes Principais para o período de 1979 a 2001. A relação entre estes modos e a convecção sobre a América do Sul é determinada através da correlação entre as séries temporais destes e as anomalias não normalizadas de Radiação de Onda Longa (ROL). Os modos de a (mais) coplamentos das anomalias normalizadas de TSM do Atlântico Norte com as anomalias não normalizadas de ROL sobre a América do Sul e áreas adjacentes são determinados através da Decomposição em Valores Singulares (SVD) para dezembro-janeiro-fevereiro (DJF) de 1979 a 2001. Apenas o terceiro modo de variabilidades das anomalias de TSM do Atlântico Norte apresenta associação com significância estatística com a convecção sobre a América do Sul. Este modo explica 9,4% da variância das anomalias de TSM sobre esta bacia. Neste modo, a convecção no setor norte da América do Sul está associada com anomalias positivas (negativas) de TSM na região equatorial e subtropical (tropical) desta bacia. O campo de TSM associado com o principal modo de acoplamento entre as anomalias de TSM do Atlântico Norte e de anomalias de ROL sobre a América do Sul corresponde ao terceiro modo de variabilidade das anomalias de TSM sobre o Atlântico Norte. Ou seja, aparentemente o terceiro modo de variabilidade das anomalias de TSM sobre o Atlântico Norte, que parece intrínseco a esta Bacia, tem maior influência sobre a convecção da América do Sul em DJF que os dois primeiros modos. Os resultados da análise observacional da TSM do Atlântico Norte com as anomalias de ROL sobre a América do Sul indicam que a TSM desta Bacia tem influência apenas sobre a convecção na região norte deste continente nos meses de DJF. Assim, os resultados apresentados neste artigo indicam que a previsibilidade da convecção sobre maior parte da América Sul nos meses de verão tem pouca dependência das condições da TSM sobre área do Atlântico Norte aqui considerada. Resumo em inglês The association between sea surface temperature (SST) over North Atlantic Ocean and summer convection over South America and adjacent areas is studied using the principal components analysis, singular value decomposition (SVD) analysis and linear correlation. Only third mode of variability of the SST anomalies over North Atlantic Ocean is associated with summer convection over South America. It explains 9.4% of the variance. The results show that the positive (negative) S (mais) ST anomalies in the North Atlantic Equatorial and subtropical (tropical) are associated with the summer convecction over the northernmost region of the South America.

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Análise da ocorrência dos fluxos e Jatos de Nível Baixo no perfil vertical do vento na baixa atmosfera em Manaus (AM)/ Analysis of the occurrence of streams and Low Level Jets in the vertical wind profile at the lower-atmosphere of Manaus city

Corrêa, Cleber Souza; Wiegand, Flavio; Dallarosa, Ricardo; Senna, Renato Cruz
2008-09-01

Resumo em português Este estudo apresenta uma análise sobre as estruturas verticais nos baixos níveis da atmosfera tropical, região norte do Brasil, utilizando dados de radiossondagem realizadas na cidade de Manaus. Foi descrito um modelo dinâmico que envolve fluxos/Jatos de Nível Baixo (JNB) entre os níveis de 950 hPa e 926 hPa, entre 860 hPa e 880 hPa (correspondendo aproximadamente ao nível intermediário de 850 hPa) e ao terceira camada mais alta entre 800 hPa e 700 hPa (níveis m (mais) édios). Esses fluxos e Jatos caracterizam um processo dinâmico de intenso transporte de energia e massa, criando uma estrutura estratificada turbulenta muito eficiente na geração de convecção na região tropical, demonstrando a influência da Camada Limite Planetária Tropical (CLPT) na geração de convecção em meso escala. Resumo em inglês This study presents an analysis of the vertical structure of the low level tropical atmosphere, north region of Brazil, using radiosonde data at Manaus. A dynamical model involving flow/Low Level Jet (LLJ) between the 950hPa and 926 hPa levels, between 860 hPa and 880 hPa levels (correspounding to 850 hPa intermediary level) and in the third higher layer between 800 hPa and 700 hPa levels (middle levels) is described. These streams and jets characterise a dynamical proces (mais) s of intense energy and mass transport, creating a turbulent stratified structure which is very efficient in producing convection at tropical region, demonstrating the influence of the Tropical Planetary Boundary Layer (TPLB), in the mesoscale convection generation.

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Sistema automatizado de aquecimento solar para controle de fitopatógenos da água de irrigação/ Automatic solar heating system for control of pathogens in irrigation water

Braga, Carlos A. da S.; Armond, Geraldo; Maziero, José V.G.; Bernardi, José A.; Peche Filho, Afonso; Tanaka, Maria A. de S.; Ito, Margarida F.; Mesquita, Cezar M.
2001-05-01

Resumo em português O sistema automatizado de aquecimento solar, baseou-se em um processo misto de aquecimento da água em circuito fechado, através de coletores planos e dois princípios integrados de transmissão de calor, um por convecção natural e o outro por convecção forçada. A automatização foi realizada por monitores termostáticos diferenciais. Os testes normativos abrangeram as temperaturas programadas de 50, 55 e 60 ºC, que contemplam a faixa de temperatura letal para (mais) a maioria dos fitopatógenos. Os resultados indicaram rendimentos térmicos da ordem de 63, 55 e 52%, superiores, quando comparados aos rendimentos médios de 50, 47 e 45% dos sistemas convencionais. Os resultados experimentais mostraram que o sistema é eficiente para a eliminação de patógenos da água de irrigação, sendo promissor como uma opção de baixo custo para ser usado em viveiros, casas-de-vegetação e pequenas ou médias propriedades agrícolas. Resumo em inglês In the system proposed, which uses flat collectors, both natural and forced convection are responsible for the transfer of heat to the circulating water. The automation of the system is performed by thermostats, placed in different places, electrically connected to other components like valves and a water pump. Under identical test conditions and in the range of temperatures considered (50, 55 and 60 ºC), which includes the reference lethal temperature range for path (mais) ogens, the thermal efficiencies attained were 63, 55 and 52%, which compare favorably with those obtained in conventional systems, these being 50, 47 and 42% respectively, as reported. The results of the experimental trials show that the system described is a viable option to eliminate pathogens present in irrigation water, while its low cost makes it attractive for use in nurseries, greenhouses and on small farms.

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Relação entre a radiação de onda longa, precipitação e temperatura da superfície do mar no oceano atlântico tropical

Bomventi, Tiago Nicolosi; Wainer, Ilana Elazari Klein Coaracy; Taschetto, Andrea Sardinha
2006-12-01

Resumo em português O processo de convecção profunda, associado à Temperatura da Superfície do Mar (TSM) é um importante mecanismo de controle térmico, redistribuindo a energia da superfície do mar para maiores níveis da atmosfera. Áreas tropicais de elevada TSM normalmente estão associadas a áreas com altos índices de precipitação. O presente trabalho examina o grau de correlação espacial e temporal existente entre a Radiação de Onda Longa (ROL) emitida, a precipitação ( (mais) PREC) e a TSM no Oceano Atlântico Tropical (20ºS-20ºN). Verificou-se que a área de maior correlação espacial entre a PREC, ROL e TSM se situa ao norte do Equador, acompanhando o deslocamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Na região tropical, existe locais onde a correlação entre a TSM e a ROL apresenta valores diferentes, uma possível explicação seria a ação de processos remotos afetando de maneira diferente essas variáveis. Os diagramas de dispersão ROL × TSM para valores significativos de correlação, apresentam uma quebra de tendência nos pontos quando a TSM atinge a faixa de 27 à 28ºC, indicando uma transição do estado em que se inicia a convecção profunda. A máxima precipitação ocorre para TSM próxima de 28ºC. Resumo em inglês Deep convection processes associated with sea surface temperature (SST) is an important mechanism of thermal control, redistributing the sea surface energy to high levels of atmosphere. Tropical areas of warmer SST are usually associated with areas of high precipitation. The present work examines the degree of spatial and temporal correlation, existing between outgoing longwave radiation (OLR), precipitation (PPT) and SST in the Tropical Atlantic Ocean (20ºN-20ºS). It w (mais) as verified that the area of highest spatial correlation among PPT, OLR and SST is located to the north of Equator, following the displacement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). In the tropics, there are regions where the SST-OLR correlation presents different values, suggesting that would be the action of remote processes affecting differently these variables. The dispersion diagrams of OLR × SST for significant values of correlation, present a break of the trend when the SST is around 27 to 28ºC, indicating a transition of the state when deep convection occurs. The maximum precipitation occurs for SST near 28ºC.

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Estudo da ocorrência de fluxos no perfil vertical do vento na baixa atmosfera com análise das componentes principais (ACP) e a sua relação com a precipitação no Rio Grande do Sul/ Vertical wind profile uses a principal component analysis, and of their relation to precipitation in Rio Grande do Sul

Corrêa, Cleber Souza; Clarke, Robin Thomas; Silveira, Andrè L. L. da
2007-04-01

Resumo em português Neste estudo busca-se entender as relações dos Jatos de Nível Baixo (JNB) e dos fluxos no perfil vertical do vento na geração de convecção em escala sinótica e a sua associação com a precipitação, observa-se o perfil vertical do vento através de radiossondagens realizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Estimam-se características predominantes da dinâmica dos fluxos dentro da baixa atmosfera, de (mais) screvendo a interação dos JNB e fluxos na geração da precipitação. Os JNB associados neste intenso transporte apresentam uma tendência de estarem ligados a eventos convectivos noturnos e na geração de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), que geram elevados índices pluviométricos que podem causar importante influência econômica. Utiliza-se a técnica da Análise das Componentes Principais para realização deste estudo, comparando suas componentes com a precipitação de sessenta e quatro estações pluviométricas sobre Estado do Rio Grande do Sul. O emprego desta metodologia facilita o entendimento da complexidade das interações das diferentes escalas meteorológicas envolvidas nos processos sinóticos de macro e mesoescala, mostrando neste método uma melhor representação das características dinâmicas dos processos baroclínicos na convecção. Em tal complexidade, o trabalho realizado pelos JNB e os fluxos nesta interação são o de serem uma escala efetiva de transporte de vapor de água na baixa atmosfera ao nível de mesoescala e de escala continental. Resumo em inglês This study analyses the relation between Low-Level Jets (LLJ) and Flows in the vertical wind profiles generating convection at the synoptic scale, and associated events of rainfall, using vertical wind profiles obtained by radiosonde at the Salgado Filho International Airport in Porto Alegre, the State of Rio Grande do Sul. The LLJs involved in this large-scale transport tend to be associated with nocturnal convective events and with the generation of Mesoscale Convective (mais) Complexes (MCCs), giving high rainfall intensities, which may have important economic consequences. To describe the relations involved, the study uses a statistical method principal component analysis. Use of this method makes it possible to understand the complex interactions operating at meteorological scales involved in synoptic processes, from macro- to meso-scale. In such complexity, the part played by LLJs and Flows in this interaction is to effect transport in the lower atmosphere, thereby coupling regional meteorology and water circulation at the continental scale.

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Características da atmosfera superior, a partir de dados de alta resolução obtidos à superfície/ Characteristics of upper atmosphere from high-resolution surface data

Souza, Enio P.; Leitão, Mário M. V. B. R.; Barbosa, Tatiane F.
2001-12-01

Resumo em português Alguns parâmetros da atmosfera superior são calculados a partir de dados meteorológicos de superfície, coletados em alta resolução na cidade de Campina Grande, PB. Verificando-se, a cada dez minutos, os valores médios de temperatura, umidade e saldo de radiação, é possível ter-se uma idéia, nessa resolução temporal, de parâmetros importantes, tais como efeitos da cobertura de nuvem, altura da base das nuvens, energia potencial convectiva disponível e energ (mais) ia de inibição de convecção. Foi mostrado como a evolução desses parâmetros pode ser usada como ferramenta de análise meteorológica. A presença de nuvens altera bastante o valor dos parâmetros que podem ser estimados com dados de superfície. Resumo em inglês Some parameters of the upper atmosphere are calculated from high-resolution surface data collected in the city of Campina Grande, PB. By verifying ten-minute mean values of temperature, moisture and radiation budget, it is possible to have an idea, in this time resolution, of parameters like: cloud cover effects, cloud base height, convective available potential energy and convection inhibition energy. It is shown how the evolution of these parameters can be used as a met (mais) eorological analysis tool. The presence of clouds changes the values of the parameters that can be estimated from surface data.

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Utilização de energia elétrica em diferentes sistemas de aquecimento para leitões desmamados/ Electrical energy use in different heating systems for weaned piglets

Sarubbi, Juliana; Rossi, Luiz A.; Moura, Daniella J. de; Oliveira, Rafael A. de; David, Eduardo
2010-12-01

Resumo em português A eficiência do uso de energia elétrica no aquecimento de leitões em fase de creche e maternidade pode ser viabilizada sem prejudicar o conforto térmico dos suínos. Neste trabalho, foram comparadas três tecnologias de aquecimento de leitões em fase de creche, quanto ao uso de energia elétrica e ao ambiente térmico. Estudaram-se três tratamentos: resistências elétricas suspensas (TR), piso aquecido (TP) e aquecimento por convecção (TA). Os critérios de compa (mais) ração foram: consumo de energia elétrica (kWh), demanda máxima de potência (kW), consumo específico (kWh/kg de suíno vivo produzido), a quantidade de energia elétrica consumida (kWh) para o aumento de 1ºC em 1m³ de ar, a temperatura de bulbo seco (ºC) e o Índice de Temperatura e Umidade (ITU). O sistema de aquecimento por piso (TP) foi melhor sob o aspecto de uso de energia elétrica, e o sistema de aquecimento por resistências elétricas suspensas (TR) foi o que melhor atendeu às necessidades térmicas dos animais. Resumo em inglês Heating piglets in nursery and farrowing may be improved to save energy, without affecting the animals' welfare. The objective of this research was to compare the electrical energy use and thermal environment promoted by three heating technologies for piglets in nursery. The heating technologies studied were: TR - suspended electrical resistors, TP - heated floor and TA - convection heating. Electrical energy consumption (kWh), maximum power demand requirements (kW), spec (mais) ific consumption (kWh/kg of produced live body weight), efficiency of heating system (ºC/m³ air) and dry-bulb temperature (ºC) and Temperature-humidity Index (THI) were evaluated. The heated floor system was better under the aspect of electrical energy use. The electrical resistance heating system was the best regarding to the animals' thermal comfort needs.

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COMPARAÇÃO ENTRE TÉCNICAS NUMÉRICAS PARA A RESOLUÇÃO DO PROBLEMA DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM ALIMENTOS ENLATADOS

RODRIGUES, A.D.; SCHMIDT, F.L.; VITALI, A.A.; TEIXEIRA NETO, R.O.; TEIXEIRA, A.A.; GERMER, S.P.M.; SADAHIRA, M.S.
1998-05-01

Resumo em português Este trabalho apresenta a comparação das técnicas de resolução numérica de Diferenças Finitas e Runge-Kutta-Gill de 4a ordem com passo de integração variável para a simulação do modelo de transferência de calor em regime transiente bidimensional em coordenadas cilíndricas e unidimensional em coordenadas esféricas, aplicado a alimentos enlatados processados em autoclave, observando-se a rapidez e a precisão de integração comparados aos perfis reais de tem (mais) po/temperatura, incluindo desvios de processo. Além disso, uma análise de sensibilidade paramétrica na difusividade térmica foi realizada na tentativa de quantificar a influência que essa propriedade possui na resolução numérica. Para tanto, foram realizados ensaios de penetração de calor em autoclave a vapor, utilizando-se latas cilíndricas de 75x90 e 100x110 contendo simulantes de alimentos com características de aquecimento por condução e convecção. Resumo em inglês This work presents a comparison of the integration quickness and precision between the techniques of numerical resolution of Finite Differences and Runge-Kutta-Gill of fourth order with variable integration pass, to do simulation of the unsteady-state heat transfer model, two-dimensional in cylindrical coordinates and one-dimensional in spherical coordinates, applied to canned foods processed in retorts, showing advantages for the technique of Runge-Kutta-Gill. It was als (mais) o accomplished a parametric sensitivity analysis in the thermal diffusivity indicating a great influence of this parameter in the numerical solution. The mathematical simulation were compared with results of real heat penetration tests done in steam retort, using cylindrical cans filled with bentonite suspensions simulating foods with heat characteristics resembling heat conduction and heat convection.

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Determinação da distribuição de temperatura em perfis de aço parcialmente protegidos: método simplificado/ A simplified method for assessing the temperature distribution in partially protected steel sections

Ferreira, Flávio Antônio; Claret, Antonio Maria; Santolin, Aldo
2007-12-01

Resumo em português No Brasil, a proteção passiva de estruturas metálicas (Costa, 2001) pode custar entre 15% e 30% do custo total da estrutura, o que tem um significativo impacto sobre a competitividade desse produto (Claret, 2000). A técnica de proteção parcial da estrutura oferece uma alternativa para a elevação da competitividade do aço na construção civil. Nesse trabalho, apresenta-se uma formulação analítica para a determinação da distribuição de temperatura em perfis (mais) metálicos parcialmente protegidos em situação de incêndio. A formulação se baseia na transferência de calor por radiação, convecção e condução em uma seção não homogeneamente aquecida em incêndio. Análises comparativas com métodos de transferência de calor baseados em elementos finitos são apresentadas. As conclusões indicam que a formulação apresentada é representativa da distribuição de temperatura em perfis parcialmente protegidos, quando comparada ao método de elementos finitos, viabilizando seu emprego no âmbito dos métodos simplificados de dimensionamento em situação de incêndio. Resumo em inglês In Brazil, the passive protection of steel structures costs between 15% and 30% of the total cost of the structure and may have a significant impact on the competitiveness of steel as building structural material, (Claret, 2000). The technique of structural partial fire protection offers an alternative solution for this problem. In this work, a parametric method for temperature distribution in partially protected steel profiles in a fire situation is presented. The formul (mais) ation is based on heat transferred by radiation, convection and conduction in a section not homogeneously heated in the fire. Comparative analyses with methods based on finite elements are presented. The conclusions indicate that the presented formulation is sufficiently representative of the profile temperatures in fire as obtained through finite element method and can be used used in the scope of simplified design methods.

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A ocorrência de fluxos no perfil vertical do vento na baixa atmosfera e seu efeito na intensidade do índice "K"/ The occurrence of streams in the lower-atmosphere vertical wind profile and of their effect to intensity of the "K" index

Corrêa, Cleber Souza
2007-08-01

Resumo em português Neste estudo objetivou-se caracterizar a influência dos fluxos/Jatos de Nível Baixo (JNB) nos níveis de 850 e 950 hPa com o índice "K". O mecanismo associado aos fluxos/JNB realiza um transporte de calor e vapor de água, aumentando o conteúdo de umidade na baixa troposfera. Este aumento de umidade na baixa troposfera afeta diretamente o valor do Índice "K". Utilizou-se o perfil vertical da temperatura do ar e da temperatura do ponto de orvalho em radiossondagens re (mais) alizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre. Calculando-se o Índice "K" em dois horários 21:00 e 09:00 horas para 176 dias e comparou-se com a precipitação diária em Porto Alegre. Utilizou-se a técnica de classificação não-hierárquica, separando os grupos de dados da serie temporal que caracterizam padrões de variação destes Índices K's com a precipitação. Os resultados mostram a influência do transporte realizado pelos fluxos/JNB em 950 hPa caracterizando um mecanismo de convergência e de geração de convecção na Camada Limite Planetária (CLP). Resumo em inglês This study analyses the relation between the Streams/Low-Level Jets (LLJ) at the 850 and 950 hPa levels with the "K" Index. The mechanism associated with the Streams/LLJ transports the heat and water vapor, increasing the humidity in the low troposphere. This humidity in the low troposphere to affect directly the "K" Index. Profiles of air temperature and dew point were used by radiosonde measurement at Salgado Filho International Airport in Porto Alegre. The "K" Index wa (mais) s calculated at 21:00 and 09:00 hrs, local time, during 176 days and compared with daily precipitation in Porto Alegre. To describe the relations involved, the study uses statistical method non-hierarchical classification to separate the cluster data of the time series that characterize the variety of the K's Index with the precipitation. The result display to be important of the transport by Streams/LLJ at the 950 hPa; it characterizes a mechanism of the convergence and to produce the convection in the Planetary Boundary Layer (PBL).

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Energia estática na atmosfera sobre o Nordeste do Brasil: fluxo e variação sazonal de energia/ Static energy in the atmosphere over Northeast Brazil: flow and seasonal variation of energy

Nóbrega, Ranyére S.; Souza, Enio P.; Cavalcanti, Enilson P.
2006-03-01

Resumo em português Neste trabalho estudou-se a variação sazonal de energia estática da atmosfera sobre a região Nordeste do Brasil (NEB). Foram utilizados dados climatológicos de Reanálises do "National Center for Environmental Prediction - National Center for Atmospheric Research" (NCEP-NCAR) referentes à média do período de 12 anos (1982 a 1993), em 17 níveis de pressão. Analisaram-se os perfis verticais médios das energias estáticas seca, úmida e saturada, assim como os cam (mais) pos do fluxo e da divergência do fluxo das respectivas energias, para os meses de março, junho, setembro e dezembro. Os resultados revelam que os valores de energia total indicam diferença quase insignificante mês a mês; entretanto, as diferenças entre as energias úmidas e saturadas são significativas e conduzem a interpretações úteis. A convergência e a divergência de massa, que são entendidas como efeitos dinâmicos, são os principais responsáveis para que ocorra a precipitação, e o que determina a possibilidade de convecção sobre a região é a quantidade de energia de inibição convectiva. A atmosfera sobre o NEB exporta vapor d'água durante os meses secos e o importa nos meses chuvosos. Resumo em inglês In this work the seasonal variation of static energy of the atmosphere over Brazil's Northeast region (NEB) was studied. Climatological data of "Reanálises" of the National Center for Environmental Prediction - National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR) referring to average of 12 years (1982 to 1993) in 17 pressure levels were used. The average vertical profiles of the dry, moist and saturated static energies, as well as the field of the flow and of the diverge (mais) nce of the flow of the respective energies were analyzed, for the months of March, June, September and December. The results reveal that the values of total energy indicate almost insignificant difference month by month; however, the differences among moist and saturated energies are significant and lead to useful interpretations. The convergence and the mass divergence, which are understood as dynamic effects, are responsible for the occurrence of precipitation, and what determines the convection possibility over the region is the inhibition convective energy quantity. The atmosphere over NEB exports water vapor during dry months and imports in the rainy months.

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Tratamento térmico solar da água para controle de fitopatógenos/ Solar heating of water for controlling phytopathogenic microorganisms

Tanaka, Maria Aparecida S.; Ito, Margarida F.; Braga, Carlos A. S.; Armond, Geraldo
2003-08-01

Resumo em português Alguns microrganismos fitopatogênicos podem ser transportados pela água, que se constitui em importante e eficiente forma de disseminação. O controle de fitopatógenos pelo tratamento térmico da água infestada, utilizando a energia solar, constituiu o objetivo do trabalho. Quantificou-se a eficiência de um sistema automatizado de aquecimento solar desenvolvido para esta finalidade, baseado em processo misto de aquecimento da água em circuito fechado, com coletores (mais) planos e transmissão de calor por convecção natural e forçada. A automatização e a equalização da temperatura foram obtidas por termostatos localizados em diferentes pontos. Verificou-se boa eficiência do equipamento, trabalhando na temperatura de 60 ºC, tanto em rendimento de água processada como na eliminação do inóculo de fitopatógenos de importância econômica, como Botrytis cinerea, Colletotrichum spp., Fusarium spp., Pythium spp., Verticillium dahliae e Rhizoctonia solani. À exceção de F. oxysporum f. sp. phaseoli, os patógenos testados não sobreviveram ao tratamento térmico a temperaturas acima de 55 0C. A técnica mostrou-se promissora como uma opção na desinfestação da água para uso em irrigação de viveiros, casas de vegetação e diversas finalidades em pequenas ou médias propriedades agrícolas. Resumo em inglês Some phytopathogenic microorganisms may be transmitted by water representing an efficient means way of inoculum dissemination. The objective of the work was to quantify the efficiency of thermal treatment by solar heating in the control of pathogens in contaminated water. The equipment developed for this purpose was composed of flat collectors and used both natural and forced convection to transfer heat to the circulating water. Thermostats, placed in different locataions (mais) , automatically equalized the temperature of the system. The equipment was verified to peform well at 60 ºC, in terms of water processed as well as in the eradication of economically important pathogens such as Botrytis cinerea, Colletotrichum spp., Fusarium spp., Pythium spp., Verticillium dahliae and Rhizoctonia solani. Except for F. oxysporum f. sp. phaseoli, the other pathogens were inactivated at temperatures above 55 ºC. The technique is a promising option to disinfest the water to be used in nurseries, greenhouses and in small or midsize agricultural exploitations.

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Simulação numérica do crescimento da lentilha de solda obtida pelo processo de soldagem a ponto por resistência elétrica no aço inox AISI 304/ Numerical simulation of nugget growth for resistance spot welding in stainless steel AISI 304

Molenda, Carlos Henrique de Andrade; Paris, Aleir Antônio Fontana de; Limberger, Inácio da Fontoura; Silva, Rogério Brittes da; Oliveira, Leandro Marin de; Righi, Luiz Antônio
2010-12-01

Resumo em português O crescimento das lentilhas de solda obtidas pelo processo de soldagem a ponto por resistência elétrica em chapas de aço inoxidável AISI 304 foi analisado através de simulação numérica com o método de elementos finitos, sendo utilizado para essa finalidade o programa comercial ANSYS. O modelo matemático utilizado considerou: acoplamento entre os campos elétricos e térmicos em regime transiente; a variação das propriedades elétricas e térmicas do aço AISI (mais) 304 com a temperatura e condições de contorno térmicas de convecção. A geometria tridimensional analisada, axissimétrica, permitiu a simplificação para uma geometria bidimensional. Os resultados obtidos com o modelo foram comparados com resultados experimentais apresentados na literatura. Foram consideradas espessuras de chapas de 1, 2 e 3 mm, e diferentes diâmetros de face para os eletrodos. As simulações determinaram os tempos necessários de aplicação de diferentes valores de corrente para obtenção dos diâmetros e penetração das lentilhas de solda recomendados em cada situação. Os resultados mostraram também que com o uso de maiores correntes menos energia é consumida na formação da lentilha de solda. Resumo em inglês The growth of the spot welding nugget in AISI 304 stainless steel sheets was analyzed by numerical simulation with the finite element method, being used for this purpose the commercial code ANSYS. The mathematical model considers: coupling between the electric and thermal fields in transient regimen; temperature dependent thermal and electrical properties of AISI 304 steel; convection thermal boundary condition. The analyzed three-dimensional geometry, axisymmetric, allow (mais) ed the simplification to a two-dimensional geometry. The results of the model were compared with experimental results presented in the literature. Sheets thickness of 1, 2 and 3 mm, and different diameters of electrodes faces were considered. The results allowed determining the necessary current application times for attainment the recommended diameter and penetration of the nugget in each situation. The results also showed that with the use of larger currents the nugget formation consumes less energy.

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Climatologia da estrutura vertical da atmosfera em novembro para Belém-PA/ Climatology of the atmospheric vertical structure over the Belém-PA city during november

Ananias, Daniela dos Santos; Souza, Everaldo Barreiros de; Souza, Paulo Fernando S.; Souza, Adriano Marlisom Leão de; Vitorino, Maria Isabel; Teixeira, Gleyciano Mendes; Ferreira, Douglas Batista da Silva
2010-06-01

Resumo em português Usando um conjunto de dados para um período de 26 anos (1982 a 2007), este trabalho apresentou um estudo diagnóstico sobre a estrutura vertical da temperatura do ar, temperatura do ponto de orvalho e umidade relativa sobre a região de Belém-PA, durante o mês de novembro. As análises foram conduzidas para duas composições contrastantes no que se refere ao regime de precipitação: a composição dos anos chuvosos e a composição dos anos secos, as quais foram esta (mais) belecidas objetivamente pelo método dos percentis. Os resultados apresentados permitiram concluir que a principal diferença observada nos perfis de temperatura e umidade atmosférica, comparando-se os perfis dos anos chuvosos e secos, ocorre na camada atmosférica entre os médios e altos níveis da troposfera (entre os níveis padrões de 700 hPa e 400 hPa). Nesta camada, a diferença entre as temperaturas do ar e do ponto de orvalho é significativamente maior e o contraste de umidade associado à convecção também apresenta os maiores valores. Em geral, as composições demonstraram que os perfis de temperatura anomalamente mais quente (frio) e os de umidade anomalamente mais úmido (seco) associam-se aos anos com registro de chuva acima (abaixo) do normal na região de Belém. Resumo em inglês The present work reports a diagnostic study on the vertical structure of air temperature, dew point temperature and relative humidity over the region of Belém-PA (eastern Amazon), based on monthly dataset for a period of 26 years (1982 to 2007). The focus is on the transition period from dry to wet season in the eastern Amazon, i.e., the month of November. Two contrasting composites in relation to the rainfall regime were considered: the wet and the dry year's composites (mais) , which were established objectively by the percentiles method. The results showed that the main difference observed in the temperature and humidity profiles, comparing dry and wet years, occurs in the atmospheric layer between the middle and upper levels of the troposphere (between the patterns level from 700 hPa to 400 hPa). In this layer, the difference between air temperatures and dew point is significantly higher and the contrast of moisture associated with convection also shows the highest values. In general, the compositions showed that the temperature profiles anomalously warmer (cold) and the moisture profiles anomalously wetter (dry) are associate to the years of rainfall above (below) of normal in the region of Belém-PA.

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Detecção de descargas elétricas atmosféricas em sistemas convectivos com dados do SIMEPAR

Lima, Kellen Carla; Gomes, Roseli Gueths
2009-03-01

Resumo em português Com dados de descargas elétricas atmosféricas detectadas pela rede de sensores do SIMEPAR/PR, este trabalho tem como principal objetivo analisar as atividades elétricas de três sistemas convectivos, relacionando-as com o ciclo de vida de cada um. Estes sistemas ocorreram no sul do continente sul-americano, cuja identificação e seleção obedeceram a critérios estabelecidos neste trabalho. Imagens de satélite geoestacionário, realçadas no infravermelho, foram uti (mais) lizadas neste procedimento, para os anos de 2002 e 2003. Um dos sistemas (o mais intenso e maior) se desenvolveu na região onde a eficiência de detecção é inferior a 20% mas, a sua dissipação ocorreu numa região com maior eficiência. Os outros dois sistemas ocorreram dentro da região com eficiência de detecção da rede superior a 90%. Verificou-se que as descargas elétricas se concentraram preferencialmente nas regiões onde os núcleos convectivos apresentavam temperaturas de topo inferiores a 190 K. O máximo de descargas detectadas ocorreu próximo ou no momento de maturação do sistema. Os resultados sugerem que a intensidade da convecção de sistemas convectivos pode estar relacionada com a quantidade de descargas elétricas atmosféricas associadas a estes. Também, que a quantidade de descargas detectada pode estar relacionada com o estágio de desenvolvimento dos núcleos imersos nos sistemas convectivos. Resumo em inglês With data from atmospheric electrical discharges detected by the network of sensors of SIMEPAR/PR, this work has as main objective to analyze the electrical activity of three convective systems, relating them to the life of each one. These systems occurred in the southern South American Continent, which identification and selection followed criteria established in this work. Geostationary satellite imagery, enhanced in the infrared has been used in this procedure, for the (mais) years 2002and 2003. One of the systems (the most intense and largest) has developed in the region where the efficiency of detection is lower than 20%, but its dissipation occurred in a region with greater efficiency. The other two systems occurred within the region with detection efficiency greater than 90%. It was found that the electrical discharges were preferentially concentrated in the regions where the nuclei had convective top temperatures lower than 190 K. The maximum detected discharges occurred near or at the time of maturity of the system. The results suggested that the convection intensity of convective systems can be related to the quantity of atmospheric electrical discharges associated to them. Also, it was found that the temporal evolution of the electrical discharges can be related to the stage of development of nuclei embedded within the convective systems.

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Sistemas meteorológicos associados à ocorrência de precipitação no centro de lançamento de Alcântara/ Rainfall at the Alcântara rocket launching center: observational and modeling aspects

Barros, Sheila Santana De; Oyama, Marcos Daisuke
2010-09-01

Resumo em português O Centro de Lançamento de Alcântara (CLA; 2° 22'S, 44º 23'W) tem papel importante para as atividades aeroespaciais no Brasil, sendo de interesse estudar os sistemas precipitantes atuantes sobre a região. O trabalho teve como objetivo caracterizar os sistemas associados aos eventos de precipitação ocorridos no CLA entre 2005 e 2006, utilizando totais horários de precipitação, dados de Reanálise do NCEP/NCAR, temperatura de brilho do satélite GOES-12 e radiaçã (mais) o de onda longa emergente. Para tal, definiram-se critérios para identificar os sistemas meteorológicos de grande, meso e de escala local associados à precipitação no CLA. Os resultados apontaram que 40% dos eventos de precipitação estiveram associados a fatores de grande escala, destacando-se a Zona de Convergência Intertropical. Verificou-se que 60% (40%) dos eventos de precipitação se devem a processos estratiformes (convectivos). Os sistemas convectivos apresentaram as seguintes características: áreas entre 10(4) km² e 25x10(4) km², chuva posicionada na porção convectiva do sistema, intensificação por convecção diurna, inclusão em um sistema de escala maior e origem preferencial de sudeste ou nordeste. Os sistemas formados por processos estratiformes se subdividiram quase igualmente em dois grupos: resquícios de sistemas convectivos anteriormente atuantes no CLA e sistemas que não estão associados a nenhum processo convectivo. Resumo em inglês The Alcântara Rocket Launching Center (CLA; 2° 22'S, 44º 23'W) plays an important role in aerospace research activities in Brazil, and so it is of interest to study the precipitation systems over the CLA region. This work aimed at characterizing the systems associated with precipitation occurrence at CLA from 2005 to 2006 by using hourly precipitation data, NCEP/NCAR Reanalysis data, brightness temperature data from GOES-12 satellite and outgoing longwave radiation dat (mais) a. Criteria were defined to identify large, meso and local scale meteorological systems associated with precipitation at CLA. About 40% of precipitation events were associated with large scale systems, mainly the Intertropical Convergence Zone, and about 60% (40%) of precipitation events are due to convective (stratiform) processes. The convective systems showed the following characteristics: area between 10(4) km² e 25x10(4) km², precipitation located in convective part of the system, intensification by diurnal convection, inclusion in a larger scale system and preferred southeasterly or northeasterly propagation. The systems formed from stratiform processes could be divided almost equally in two groups: reminder of convective systems previously active over CLA and systems that are not associated with any convective process.

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Análise do comportamento morfológico e radiativo de um sistema convectivo de mesoescala inferido via imagens de satélite

Pinto, Luciana Barros; Campos, Cláudia Rejane Jacondino de
2009-03-01

Resumo em português Nesse trabalho, foi feito um estudo de caso das características radiativas e morfológicas de um Sistema Convectivo de Mesoescala (SCM) causador dos maiores índices de precipitação observados sobre o Rio Grande do Sul, no período de novembro de 2002 a fevereiro de 2003, utilizando a ferramenta FORecasting and TRAcking of the evolution of Cloud Clusters. O caso selecionado foi o dos dias 19 e 20/02/2003, onde apenas um sistema foi o responsável pela precipitação re (mais) gistrada nas estações meteorológicas em superfície. Esse sistema teve um ciclo de vida de 23 horas, com início às 13 UTC do dia 19/02/2003, maturação às 04 UTC e dissipação às 11:30 UTC do dia 20/02/2003. Durante todo esse período, apresentou topos frios com núcleos com temperatura abaixo de 210 K. Ficou evidenciado que o sistema teve um comportamento semelhante ao descrito pelos modelos conceituais de SCMs, apresentando primeiramente forte convecção, associada a valores mais baixos de temperatura de brilho, para depois expandir-se no estágio de maturação. Os resultados mostraram a existência de diferentes padrões de relação entre a temperatura mínima de brilho e a precipitação registrada em superfície. Pode-se concluir que, com dados de apenas duas estações meteorológicas de superfície é difícil determinar se as características do SCM observado pelas imagens de satélite refletiram com confiabilidade o momento de maior atividade convectiva do SCM em superfície, caracterizado pelos maiores valores de precipitação. Resumo em inglês This article conducts a case study describing the radiational and morphological characteristics of a Mesoscale Convective System (MCS) responsible for the highest precipitations rates observed over Rio Grande do Sul State, Brazil, within the period spanning from November 2002 to February 2003. To that end, the FORecasting and TRAcking of the evolution of Cloud Clusters (ForTrACC) was used as the main tool. The selected case refers to the February 19 and 20, 2003 MCSevent (mais) that caused high rainfall rates reported by the surface meteorological stations. This MCS displayed a life span of 23 hours, initiating at 13 UTC of February 19, reaching its mature stage at 04 UTC and dissipating at 11:30 UTC of the following day. During this entire period the MCS displayed cold tops with brightnesstemperatures below 210 K. The behaviour of the MCS followed that described in typical conceptual models, where early strong convection is followed by lower values of brightness temperature, and then display area expansion in its mature stage. We also found distinct relations between minimum brightness temperatures obtained from satellite imagery and precipitation rates reported at the surface during the life cycle of the MCS. The conclusion is that the data collected from only two surface stations could not allow the determination of the clear-cut agreement between the radiative characteristics of the MCS observed by satellite and precipitation rates measured at the surface.

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Estudo da variabilidade da cobertura de nuvens altas na Amazônia Central/ Study of the variability of high cloud covering over Central Amazon region

Alves, Maria Aparecida Senaubar; Machado, Luiz Augusto Toledo; Prasad, Gannabathula Sri Sesha Durga
2007-01-01

Resumo em português Foram estudados os fenômenos meteorológicos que ocorrem na Amazônia Central (Manaus) utilizando-se um conjunto de imagens de satélites, com o objetivo de identificar as oscilações que mais contribuem para a variabilidade da cobertura de nuvens, e verificar se há modificações nestas oscilações em anos de El Niño e La Niña. O ciclo anual e o ciclo semi-anual são os principais responsáveis pela variabilidade da cobertura de nuvens altas na região. As oscilaç (mais) ões interanuais associadas aos fenômenos El Niño/La Niña também contribuem fortemente para a variabilidade total da cobertura de nuvens altas. As oscilações intra-sazonais e interdiurnas apresentam uma variabilidade menor. Estendendo-se a análise para uma região compreendida de 1,5ºS a 6ºS e 68ºW a 54ºW, centrados em Manaus, observa-se que os períodos de 60, 45 e 30 dias possuem maior porcentagem de potência a leste de Manaus; o período de 20 dias possui maior porcentagem de potência no centro (próximo de Manaus); e os períodos de 8, 6 e 4 dias possuem maior porcentagem de potência a oeste de Manaus. As frentes frias que alcançam a janela de 10º de longitude e 2,5º de latitude centrada em Manaus, modulam de alguma forma a atividade convectiva na região de Manaus atuando como uma forçante das oscilações interdiurnas (47% dos casos), das oscilações intra-sazonais, (15%) e das oscilações de 55 a 65 dias (13%). Convém ressaltar que não necessariamente as frentes frias causaram as oscilações. As frentes podem favorecer ou induzir a convecção no local. Resumo em inglês The meteorological phenomena that occur in the Central Amazonia (Manaus) are studied from ISCCP-C1 Satellite- based data. The oscillations that contribute more significantly to the cloud cover variability and its relation to El Niño and La Niña events case identified. The annual and semi-annual oscillation times scales are the main responsible for the variability of the high cloud cover over Manaus. The inter-annual oscillations associated with El Niño and La Niña eve (mais) nts also contribute significantly to the total variability of the high cloud cover, while intraseasonal and day-to-day oscillations show a reduced contribution. However, the intraseasonal and day-to-day oscillations are important since they do influence the predictability on short and medium range forecast. The studied region was extended to 21 sections, centered in Manaus. The 60, 45 and 30 day-oscillations exhibited a higher spectral power density percentage over eastern Manaus; the 20 day-oscillations, over the central Manaus; and the 8, 6 and 4 day-oscillations, over western Manaus. The cold fronts that reach central Amazonia modulate convective activity over Manaus region, acting as a forcing for day-to-day oscillations (47% of the cases), intraseasonal oscillations (15%), and 55 to 65 day- oscillations (13%). It is important to point out that the cold fronts did not necessarily establish the oscillations, but they may have favored or induced convection over Manaus region.

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Análise de sistemas de mesoescala utilizando dados de descargas nuvem-terra/ Analysis of mesoscale system using cloud-to-ground flash data

Abdoulaev, Sanjar; Marques, Valdo S.; Pinheiro, Francisca M. A.; Martinez, Eduardo F. A.; Lenskaia, Olga
2001-04-01

Resumo em português Campos Acumulados de Descargas atmosféricas à terra (CAD) são examinados como fonte na diagnose da estrutura e evolução dos sistemas de mesoescala observados por satélite e radar associados com 16 passagens de frentes e 9 casos de ciclogênese local, durante o inverno de 1999, na região sul do Brasil e do Oceano Atlântico. As maiores taxas de descargas nuvem - terra são associadas à ciclogênese local, em média, 4 (quatro) vezes maior do que as taxas de raio as (mais) sociadas às frentes frias. Construindo a sobreposição dos CAD numa imagem de vídeo, em intervalos de tempo de 0,5 à 2 horas, e código de cores apropriado, foi determinado o seguinte: a) orientação e velocidade das frentes frias, representadas por faixas lineares estreitas ou arcos não acentuados; b) seções frontais (quente e fria) do ciclone e onda frontal, reconhecidas pela sua forma convexa e côncava; c) convecção em desenvolvimento e dissipação com as mesmas características nas imagens de satélite em infravermelho, discriminadas pela forma de CAD e polaridade preferencial das descargas. A análise de 37 sistemas de mesoescala classificados em 6 (seis) padrões de eco de radar, indica que a taxa de raios oscila periodicamente durante a evolução do sistema, crescendo com a extensão da altura de eco de Z>30 dBZ em direção às temperaturas negativas. A área de eco >30 dBZ dos sistemas, com núcleos de refletividade maior do que 50 dBZ e alturas de 30 dBZ maiores do que 7,5 km, produz mais do que 0,025 descarga .h-1. km-2. Os sistemas lineares e não lineares das tempestades severas e os lineares moderados acompanhados por regiões estratiformes extensas produzem número de descargas maior do que em outros sistemas. Resumo em inglês Time-Integrated Cloud-to-Ground Lightning Field (TILF) are used as a source to diagnose the structure and evolution of mesoscale rainfall systems observed by radar and satellite during cold front movement (16 cases) and local cyclogenesis (9 cases) southward of Brazilian and South Atlantic Ocean. The major cloud-to-ground lightning events are associated with local cyclogenesis, when hourly registered number of flashes is four times greater than frontal cases. Building the (mais) TILF with time intervals of 0.5 to 2 hours and superposed one by one, using appropriated color-coded display, are determinate as following: a) direction and velocity of cold fronts, showing narrow bands or not accentuates arcs; b) warm and cold sections of fronts associated with cyclones and cyclonic waves, showing their convex and concave shape; c) developing and dissipating convection having same characteristics on satellite image, but different form of TILF and preferential flash polarity. The analysis of 37 mesoscale systems classified using 6 morphologic types of radar echoes, indicated that lightning rate have periodic oscillation during system evolution, increasing with extent of height of 30 dBZ towards negative temperatures. The area of systems with echoes >30 dBZ, reflectivity cores more than 50 dBZ and 30 dBZ at height greater than 7.5 km, have flash density more than 0.025 flashes .h-1.km-2. The lightning rates of linear and nonlinear severe storm or moderate bands accompanied by large stratiform regions are stronger than others.

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Classificação de sistemas meteorológicos e comparação da precipitação estimada pelo radar e medida pela rede telemétrica na bacia hidrográfica do alto Tietê/ Classification of meteorological systems and comparison of radar estimated precipitation to the measured by telemetric network in the high Tietê watershed

Silva, Fabrício Daniel Dos Santos; Pereira Filho, Augusto José; Hallak, Ricardo
2009-09-01

Resumo em português Foram analisadas características da precipitação estimada a partir de 145.194 campos de refletividade, de um total de 827 dias entre 1998 e 2003, obtidos do Radar Meteorológico de São Paulo (RSP). Os eventos foram classificados de acordo com intensidades de precipitação; em Convectivos (EC) e Estratiformes (EE). Quanto à morfologia, cinco tipos de sistemas foram identificados; Convecção Isolada (CI), Brisa Marítima (BM), Linhas de Instabilidade (LI), Bandas Dis (mais) persas (BD) e Frentes Frias (FF). Eventos convectivos dominam na primavera e verão e estratiformes no outono e inverno. A CI e a BM tiveram maiores picos de atuação entre outubro e março enquanto as FF de abril a setembro. BD atuam durante todo o ano e as LI só não foram observadas nos meses de junho e julho. Uma comparação pontual entre a precipitação medida pela telemetria e estimada com o radar foi realizada e, mostrou haver, na maioria dos casos, um viés positivo do RSP, para acumulações de 10, 30 e 60 minutos. Com o objetivo de integrar as estimativas de precipitação do radar com as medidas da rede telemétrica, por meio de uma análise objetiva estatística, foram obtidas dos campos de precipitação do radar as estruturas das correlações espaciais em função da distância para acumulações de chuva de 15, 30, 60 e 120 minutos para os cinco tipos de sistemas precipitantes que foram caracterizados. As curvas das correlações espaciais médias de todos os eventos de precipitação de cada sistema foram ajustadas por funções polinomiais de sexta ordem. Os resultados indicam diferenças significativas na estrutura espacial das correlações entre os sistemas precipitantes. Resumo em inglês Estimated precipitation characteristics arising from 145.194 reflectivity fields, from 827 days, during the period from 1998 to 2003, obtained at the Weather Radar of São Paulo, were analysed. The events were classified according to the intensity of precipitation in Convectives and Stratiforms. Five types of morphologic systems were identified: Isolated Convection (CI), Maritime Breeze (BM), Squall Lines (LI), Dispersed Bands (BD), and Cold Fronts (FF). Convection events (mais) dominate in spring and summer and Stratiforms in the Autumn and Winter. CI and BM have occurred more frequently between October and March, while the cold fronts from April to September. Dispersed Bands occurred throughout the year, and the lines of instability did not occur only on June and July. A comparison between the telemetric measured precipitation and the Radar estimated one has been done, and a positive bias, of the Radar accumulations for 10, 30 and 60 minutes, was shown on the majority of cases. To integrate the precipitation estimations from the Radar to the telemetric network measurements, by means of an objective statistical analysis, the structures of spatial correlation, for rain accumulation during 15, 30, 60 and 120 minutes for the five types of characterized systems, was obtained from the Radar precipitation fields. The average spatial correlation curves of all the precipitation events of each system were fitted to a sixth order polynomial function. The results indicate significant differences in the spatial structures of the correlation among the precipitation systems.

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Transporte do paclobutrazol em colunas de solos/ Paclobutrazol transport in soil columns

Milfont, Mônica Lúcia; Antonino, Antonio Celso Dantas; Martins, Jean Manuel Fonseca; Netto, André Maciel; Gouveia, Ester Ribeiro; Correa, Marcus Metri
2008-10-01

Resumo em português O paclobutrazol (PBZ) é um regulador de crescimento utilizado em sistemas agrícolas com o propósito de controlar o crescimento vegetativo, estimulando a capacidade reprodutiva das plantas. Esse regulador de crescimento permanece ativo no solo por muito tempo, e sua meia-vida varia com o tipo de solo e as condições climáticas, podendo afetar severamente o desenvolvimento dos cultivos subseqüentes e, por lixiviação, contaminar os aqüíferos. Este trabalho teve com (mais) o objetivo estudar os mecanismos envolvidos no transporte e na sorção do PBZ em colunas, utilizando amostras de um Argissolo Amarelo eutrófico e de um Vertissolo Háplico órtico, ambos da região do Vale do Rio São Francisco. Os ensaios de deslocamento miscível do traçador (solução de KBr) e do paclobutrazol foram realizados considerando duas vazões (0,4 e 1,6 cm³ min-1) para ambos os solos. As variáveis hidrodispersivas foram obtidas pelo ajuste do modelo convecção dispersão (CDE) às curvas de eluição experimentais do KBr, e as variáveis do modelo CDE-2 sítios de sorção, às curvas de eluição experimentais do PBZ por intermédio do programa CXTFIT 2.0. O paclobutrazol foi mais facilmente transportado no Vertissolo Háplico que no Argissolo Amarelo. A taxa de recuperação foi menor para a menor vazão para ambos os solos. A quantidade de PBZ não recuperada pode ser atribuída, sobretudo, à histerese no processo de sorção irreversível. O modelo CDE a dois sítios de sorção representa adequadamente os dados experimentais das curvas de eluição do paclobutrazol. Os resultados obtidos evidenciam que o paclobutrazol, utilizado em pomares com manga irrigada cujos solos são o Argissolo Amarelo e o Vertissolo Háplico, oferece risco real de contaminação das águas subterrâneas da região. Resumo em inglês Paclobutrazol (PBZ) is a post-emergence plant growth regulator used in agricultural systems with the objective of vegetative control growth, thereby increasing the reproductive capacity of the plant. This growth regulator remains active in the soil for several years being detrimental to subsequent tillage and contamination of groundwater through leaching. The objective of this work was to study the mechanisms involved in the transport and sorption of PBZ in an Ultisol and (mais) a Vertisol, both of the São Francisco Valley, Brazil. Column breakthrough experiments were performed with a water tracer (Bromide) and with PBZ at 0.4 e 1.6 cm³.min-1 in the two soils. Hydrodispersive parameters of both soils were obtained by fitting the tracer breakthrough curves (BTC) with the convection-dispersion (CDE) model, whereas the parameters of PBZ reactive transport were obtained with the CDE-2 sorption sites model, through the CXTFIT code. PBZ presents a lower retardation factor in the Vertisol than in the Ultisol. The water flow was found to strongly affect PBZ mass balance, mainly because of sorption/desorption hysteresis, suggesting partial irreversible sorption of the chemical. The two sites model fitted well the tracer and PBZ breakthrough curves. The results showed that PBZ transport is strongly influenced by its interactions with the soil matrix through rate-limited sorption. The determined transport parameters indicate that PBZ applied to the two tropical soils cultivated with Mango presents an important leaching potential and contamination risk of the groundwater of the São Francisco Valley.

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Precipitação sazonal sobre a Amazônia oriental no período chuvoso: observações e simulações regionais com o RegCM3/ Seasonal precipitation in eastern Amazon during rainy season: regional observations and RegCM3 simulations

Souza, Everaldo B. de; Lopes, Marcio N.G.; Rocha, Edson J.P. da; Souza, J. Ricardo S. de; Cunha, Alan C. da; Silva, Renato R. da; Ferreira, Douglas B.S.; Santos, Daniel M.; Carmo, Alexandre M.C. do; Sousa, J. Raimundo A. de; Guimarães, Paulo L.; Mota, M. Aurora S. da; Makino, Midori; Senna, Renato C.; Sousa, Adriano M.L.; Mota, Galdino V.; Kuhn, Paulo A.F.; Souza, Paulo F. de S.; Vitorino, M. Isabel
2009-06-01

Resumo em português O presente trabalho apresenta uma contribuição aos estudos de modelagem climática com ênfase na variabilidade pluviométrica sazonal da Amazônia oriental, durante as estações de verão e outono (DJF e MAM). Baseado nos resultados das simulações regionais do RegCM3 para um período de 26 anos (1982/83 a 2007/08) e usando domínio em alta resolução espacial (30 Km) e dois diferentes esquemas de convecção (Grell e MIT), foi investigado o desempenho do modelo em (mais) simular a distribuição regional de precipitação sazonal na Amazônia oriental, com referência a um novo conjunto de dados observacional compilado com informações de uma ampla rede integrada de estações pluviométricas. As análises quantitativas evidenciaram que o RegCM3 apresenta erros sistemáticos, sobretudo aqueles relacionados com viés seco no Amapá e norte/nordeste do Pará usando ambos os esquemas Grell e MIT, os quais apontam que o modelo não reproduz as características da ZCIT sobre o Atlântico equatorial. As simulações usando MIT, também apresentaram viés úmido no sudoeste/sul/sudeste do Pará e norte do Tocantins. Além disso, através da técnica de composições, também foi investigado o desempenho do RegCM3 em reproduzir os padrões espaciais anômalos de precipitação sazonal em associação aos episódios ENOS, e as fases do gradiente térmico sobre o Atlântico intertropical. Os resultados demonstraram que o modelo conseguiu representar realisticamente bem o padrão espacial das anomalias pluviométricas acima (abaixo) do normal em grande parte da Amazônia oriental, durante os conhecidos cenários favoráveis, i.e., condições de La Niña e gradiente de aTSM para o Atlântico sul (desfavoráveis, i.e., El Niño e gradiente de aTSM para o Atlântico norte). Resumo em inglês This paper presents a contribution on the climate modelling studies with emphasis on seasonal rainfall variability in eastern Amazonia, during the austral summer and autumn seasons (DJF and MAM). Based on RegCM3 regional climate simulations for a 26 years period (1982/83 to 2007/08) using high resolution domain scale (30 km) and two different convection schemes (Grell and MIT), it was investigated the model performance to simulate the regional pluviometric distribution in (mais) eastern Amazon, with reference to a new observational data base containing regional aspects extracted from a dense rain gauge station network. The quantitative analysis showed that RegCM3 presents systematic errors, especially those related to the dry bias in the Amapá and north/northeast of Pará using both schemes Grell and MIT, which indicate that the model does not reproduce ITCZ characteristics over equatorial Atlantic. The simulations using MIT also indicated wet bias in the southwest/south/southeast of Pará and north of Tocantins. Moreover, through composites technique, it was also investigated RegCM3 response to reproduce the anomalous spatial rainfall patterns in association with ENSO episodes and interhemispheric SSTa gradient phases across the intertropical Atlantic. The results showed that the model represented realistically well the spatial pattern related to the rainfall anomalies above (below) than normal in most of eastern Amazonia, during the known favourable scenarios, i.e., La Niña and south Atlantic SSTa gradient (unfavourable, i.e., El Niño and north Atlantic SSTa gradient).

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Sistema convectivo de mesoescala observado no dia 12 de dezembro de 1992 durante TOGA-COARE: Estrutura cinemática e transporte de quantidade de movimento/ Mesoscale convective system observed on December 12, 1992 during TOGA-COARE: Kinematic structure and momentum transport

Campos, C. J. de; Chong, M.
1999-11-01

Resumo em português No dia 12/12/92, durante o experimento de campo TOGA-COARE (Tropical Ocean Global Atmosphere-Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment) uma missão foi efetuada, detectando uma região de convecção a NE da zona chamada de "Intensive Flux Array " (IFA: 1ºN-4ºS, 151-158ºE). Essa região caracterizava-se por apresentar uma circulação ciclônica nos baixos níveis e um fluxo divergente de NE em altitude, caracterizando a atividade convectiva do sistema. A análise d (mais) as imagens no canal infravermelho do satélite GMS-4 indicava uma discreta propagação do sistema em direção a sudoeste. Os dois aviões WP-3D da "National Oceanic and Atmospheric Administration" (NOAA), utilizando a técnica de varredura FAST (Fore/Aft Scanning Technique), descreveram trajetórias paralelas coordenadas, primeiramente ao longo da linha convectiva e em seguida dentro da região estratiforme do sistema. Os dados de radares Doppler coletados durante essa missão mostravam a existência de células convectivas moderadas, localizadas dentro de uma área de precipitação estratiforme, e células convectivas mais intensas localizadas a sudoeste do sistema. A combinação das porções paralelas das trajetórias de cada avião foi utilizada para restituir o campo de vento 3D, usando a técnica variacional EODD (Extended Overdetermined Dual-Doppler). O campo de vento 3D, derivado dos dados de radar, serviu para estudar as características do sistema observado e para examinar a estrutura dos transportes de quantidade de movimento operado pelo sistema. A estrutura cinemática do sistema mostrou características clássicas, com um fluxo ascendente na frente do sistema que transporta o ar das camadas inferiores para o alto e um fluxo descendente atrás da linha convectiva. Os resultados para os transportes de quantidade de movimento também mostraram características similares a outros casos estudados anteriormente, tais como: (i) o transporte vertical de quantidade de movimento horizontal perpendicular à linha convectiva é amplificador do gradiente, resultando no aumento do seu cisalhamento vertical; (ii) para a componente paralela (v), a divergência vertical do fluxo v reduziu o seu cisalhamento vertical, gerando um transporte redutor do gradiente. Resumo em inglês On December 12 1992, during TOGA-COARE (Tropical Ocean Global Atmosphere - Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment), enhanced convection was observed in the northeast of the COARE Intensive Flux Array (IFA: 1ºN-4ºS, 151-158ºE), occurring in a broad cyclonic flow at low levels and divergent northeasterly flow at upper levels. Satellite IR (Infra Red) pictures revealed scattered Class 2/3 convection, and indicated a discrete propagation toward southwest. Radar obser (mais) vations from two NOAA WP-3D aircrafts showed moderated convective cells, located in a stratiform precipitation region, and stronger convective cells in the southwest part of the system. During the two-plane mission, several "quad-Doppler" observations were obtained from the four-pattern legs described by each aircraft, first along the convective line and after in the stratiform part of the system. Combination of parallel portions of these aircraft flight tracks was made to synthesize the 3D wind fields, using the Extended Overdetermined Dual-Doppler technique (EODD). These radar-derived wind fields serve to highlight the main characteristics of the observed system and to examine the momentum transports occuring in the system. The derived airflow structure shows classical characteristics, with an updraft flow in front of the system transporting low-level air to high levels and a downdraft airflow in the rear. The results to the momentum transports reveals that this system presents similar features of previously observed ones, such as: (i) the vertical transport of horizontal momentum normal to the convective line is countergradient resulting in a increase of its vertical shear; (ii) the vertical transport of line-parallel wind (v) is downgradient because the vertical divergence of the vertical v-momentum flux decreases the v-shear.

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Simulação do transporte e da sorção de imazaquin em colunas de solo/ Simulation of imazaquin transport and sorption in soil columns

Barizon, Robson Rolland Monticelli; Lavorenti, Arquimedes; Regitano, Jussara Borges; Prata, Fábio; Tornisielo, Valdemar Luiz
2006-08-01

Resumo em português Dentre os métodos disponíveis para avaliar o comportamento de agrotóxicos no solo, destacam-se o método "batch" (análise em batelada) e o deslocamento miscível. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas, utilizando as técnicas de deslocamento miscível e "batch". Os ensaios foram realizados no laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na (mais) Agricultura da Universidade de São Paulo (CENA/USP), Piracicaba, São Paulo. Os solos utilizados, classificados como Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), foram secos ao ar e peneirados em malha 2 mm, sendo então procedida a caracterização química, física e mineralógica das amostras. Foi selecionada para o estudo a molécula do Imazaquin. No ensaio do deslocamento miscível, foi aplicada uma solução de CaCl2, obtendo-se uma curva de eluição do Cl-, utilizado como traçador. As curvas de eluição do Cl- foram ajustadas a um modelo baseado na equação de convecção-dispersão para transporte ideal. Após a eluição do Cl-, aplicou-se a solução que continha 14C-imazaquin que gerou as curvas de eluição para esta molécula. A curva foi ajustada a um modelo bicontínuo que considera o não-equilíbrio durante o transporte. No ensaio de sorção com o método "batch", foram utilizadas soluções de imazaquin radiomarcado variando de 0,67 a 10,72 mmol L-1 para obtenção das isotermas ajustadas pela equação de Freundlich. A taxa de lixiviação foi alta para todos os solos, sendo maior para o RQ. As curvas de eluição do Cl- foram simétricas para todos os solos e apresentaram um bom ajuste ao modelo que considera o transporte ideal, indicando que não houve não-equilíbrio relacionado com o transporte. Para o imazaquin, as curvas de eluição foram assimétricas, com prolongamento da parte posterior da curva, e apresentaram bom ajuste ao modelo bicontínuo, evidenciando que ocorreu não-equilíbrio no processo de sorção. A comparação dos dois métodos empregados mostrou que o coeficiente de sorção determinado no método "batch" foi maior. Tal resultado evidencia que a sorção, durante o processo de lixiviação, pode ser superestimada por métodos que consideram a sorção sob condições de equilíbrio químico. Resumo em inglês This experiment aimed at the evaluation of imazaquin sorption and transport in soils with different chemical, physical and mineralogical characteristics using batch and miscible-displacement techniques. The experiment was carried out with Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) and Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) soils which were air-dried, passed through a 2 mm sieve and followed by chemical, physical and mineralogical characterization. A (mais) CaCl2 solution was applied in the miscible displacement experiment for the establishment of a Cl- elution curve that was used as tracer. The curves were adjusted to a model based on the convection-dispersion equation for ideal transport. Then a 14C-imazaquin solution was applied and the elution curves for this molecule obtained. The curve was adjusted to a bicontinuum model that considers non-equilibrium during the transport. In order to obtain the isotherms adjusted by Freundlich equation in the sorption experiment through the batch method, a radiolabel imazaquin solution was used with concentrations varying from 0.67 to 10.72 mmol L-1. The leaching was high for all soils and highest for the RQ soil. The Cl- elution curves were symmetric for all soils and adjusted well to the model that considers the ideal transport, showing that there was non-equilibrium related to the transport. The imazaquin elution curves were asymmetric with extension of the posterior part of the curve and well adjusted to the bicontinuum model, evidencing the occurrence of non-equilibrium in the sorption process. The sorption coefficient determined by the batch method was higher than the miscible displacement method. This result demonstrates that sorption in the leaching process can be overestimated by methods that assume chemical equilibrium during the sorption process.

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Metodologia de baixo custo para levantamento de diagramas CCT em soldagem/ Low-cost methodology for obtaining CCT welding diagrams

Vilarinho, Louriel Oliveira; Araújo, Douglas Bezerra de
2010-09-01

Resumo em português A união de materiais metálicos é freqüentemente associada a problemas metalúrgicos, associados ao material em uso e que, cuja solução, demanda estudos dedicados e demorados. Especificamente, podem ocorrer modificações metalúrgicas na ZAC (zona afetada pelo calor), levando a alterações microestruturais. Contudo esta é uma região de difícil estudo devido a sua pequena dimensão. Assim, a fim de superar esta limitação com relação ao estudo da ZAC, existem (mais) na literatura proposições de máquinas de simulação de ZAC, que fazem uso do efeito Joule para o aquecimento de determinados corpos de prova, que se resfriam por condução e convecção, de forma a simular o ciclo térmico em uma ZAC obtida por soldagem real. Tais simuladores comerciais estão disponíveis, mas a um custo muito alto. Assim, o desenvolvimento de um simulador físico de baixo custo é de grande importância. Em artigos anteriores, a proposição e construção deste simulador, que está baseado na modificação de um equipamento de soldagem a ponto por resistência, foram avaliadas como uso de corpos de prova cilíndricos de geometria fixa. Embora, a fonte consiga suprir a energia necessária para se atingir o ciclo térmico de aquecimento (alta temperatura e baixo tempo), não foi possível atingir um ciclo térmico de resfriamento próximo ao da realidade. Assim, para suprir tal limitação, simulações foram executadas em elementos para determinar a geometria ótima em função do tempo de resfriamento (ciclo térmico) desejado. Todos os dados das simulações foram compilados na forma de uma modelo de regressão para se executar tal otimização da geometria. A partir desta metodologia foi possível construir diferentes diagramas CCT aplicados obtidos com os rápidos ciclos térmicos presentes na soldagem. Tais diagramas são apresentados e comparados com os poucos encontrados na literatura, com boa concordância. Resumo em inglês The joining of metals is often associated to metallurgical problems, which is specific for each material and, therefore, demands dedicated and time-consuming study. Specifically, metallurgical transformations in the HAZ (Heat Affected Zone) can occur and lead to microestructural changes such as grain growth, fragile structures presence, cracking, among others. The HAZ is a difficult region for studying due to its small dimensions, where its properties are defined basicall (mais) y by the base metal characteristics and the factors that affect the thermal cycle of the process. Thus, in order to overcome this limitation of the HAZ study, there are in the literature different proposes of HAZ-simulator machines, which uses the Joule effect for heating specific coupons that cool down by conduction and convection. This approach intends to simulate the thermal cycle in a "real" HAZ obtained in a "real" welding. Comercial simulators are available at very high costs. Therefore, the development of a low-cost machine is welcome. In a previous study, the proposition and construction of this machine, based on the modification of resistance spot welding equipment, was carried out and the first coupons were fabricated in a cylindrical geometry. Although the machine provides sufficient energy, the use of traditional coupons with cylindrical geometry presents restrictions of portraying the "real" case, i.e., the welding. In the cylindrical geometry option, the obtained thermal cycles do not present temperature gradients closer to the ones in "real" weldments. Hence, to overcome this limitation, finite elements modelling was carried out and different coupon geometries were simulated. The objective is to reach thermal cycles as close as possible to the ones obtained in a "real" situation. A database of different geometrical features was achieved by using the finite element analyses. This database was used as the input of model regression analyses by using statistical ANOVA. The empirical resulting model was employed as the input of an optimization algorithm, which is used for searching a given cooling rate desired by the user. From these results is possible to obtain different cooling rates and build-up Continuous Cooling Transformation (CCT) Diagrams dedicated to welding, i.e., with higher cooling rates. Comparison was found in good agreement between obtained diagrams and the literature ones.

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Secagem do açafrão (Curcuma longa L.) em diferentes cortes geométricos/ Drying of Curcuma longa L. in different shapes

Vilela, Carlos Alberto Almeida; Artur, Patrícia Oliveira
2008-06-01

Resumo em português O processo de secagem de açafrão, atualmente utilizado pela grande maioria dos produtores agrícolas, consiste na exposição deste produto ao ar livre sobre uma lona plástica estendida sobre o solo, utilizando a radiação solar como fonte de energia para a secagem, sem nenhum tipo de aparato técnico para proteção contra a ação do tempo ou de animais. Sob estas condições de secagem, em um ambiente onde praticamente não há nenhum tipo de controle de temperatur (mais) a e umidade, surgem vários problemas durante o processo, dentre os quais pode-se destacar o tempo demasiado longo para atingir o ponto final desejado, e paralelamente a isto o desenvolvimento de microrganismos nocivos à saúde e a alta deterioração do produto. Por estar sendo utilizado um ambiente ao ar livre e sem proteção contra a ação do tempo, fica também difícil a previsão do tempo de secagem. Desta forma, o período de secagem pode chegar a 25 dias, o qual é muito longo do ponto de vista industrial. Este trabalho apresenta um levantamento das curvas de secagem do açafrão para diferentes condições de temperatura, velocidade do ar e cortes do rizoma. Tais curvas apresentam a influência da casca, do tipo de corte, da temperatura e da velocidade do ar nos tempos de secagem, parâmetros importantes ao desenvolvimento de novos equipamentos e processos de secagem. Resumo em inglês The process currently used by most agricultural producers for drying Curcuma longa L. consists in the exposure of the product to atmospheric conditions, on a plastic film on the ground, using solar radiation as energy source for drying, without the use of any kind of apparatus for protection against the weather or animals. Under these drying conditions, in an ambient with practically no temperature and moisture control, various problems can arise, such as an excessively l (mais) ong time to reach desired moisture content, with the concomitant growth of microorganisms harmful to health and high product deterioration. Prediction of drying time is also an information difficult to obtain for this process, because there is no control of drying conditions. The mean time necessary to dry the product can reach twenty five days, which is not industrially interesting. This paper presents Curcuma longa L. drying curves, resultant from experimental drying in a convection oven under different temperature, air velocity and type of cut conditions. It is possible to identify the influence of the peel, type of cut, temperature and air velocity on drying time, important parameters in the development of new drying equipments and processes.

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Propriedades funcionais de material colagenoso de pés de frango

Geres Tavares Alves, Sandra; Prudencio-Ferreira, Sandra Helena
2002-09-01

Resumo em português Material colagenoso foi obtido de peles e tendões desengordurados com éter etílico e tratados com soluções de NaCl 0,05M e NaCl 0,6M. Uma parte deste material foi seca a 35° C em estufa ventilada e a outra liofilizada. O conteúdo de colágeno no material seco a 35° C foi de 77,2g/100g e no liofilizado de 76,7g/100g. Os materiais desidratados apresentaram o mesmo comportamento de capacidade de formação de gel e retenção de água a frio. A capacidade emulsifican (mais) te do material seco a 35° C foi superior a do liofilizado. O colágeno do material liofilizado apresentou maior solubilidade em água a 70° C e em ácido acético 0,5M. Força do gel, estabilidade da emulsão e retenção de água a 60° C foram maiores no material liofilizado. Os resultados indicam o potencial de uso destes materiais como ingrediente funcional em produtos cárneos. Resumo em inglês Functional properties of collagenous material from chicken feet. Collagenous material was obtained from chicken feet skins and tendons, defatted with ethylic ether and treated with 0.05M and 0.6M NaCl solutions. Part of the material was dried at 35° C in a forced air convection oven and another was freeze-dried. The air dried material had 77.2g/100g of collagen and the freeze-dried material 76.7g/100g. Both dehydrated materials showed the same behaviour for gel formation (mais) and cold water holding capacity. The material air dried had higher emulsifying capacity than the freeze-dried one. The collagen of freeze-dried material had higher solubility in 0.5M acetic acid and water at 70° C than air dried material. Gel strenght, emulsion stability and water holding capacity at 60° C were higher for freeze-dried material. The results indicate the potential use of these materials as functional ingredients in meat products.

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Efeitos da temperatura e da movimentação do ar sobre o isolamento térmico do velo de ovinos em câmara climática/ Effect of temperature and air velocity on the thermal insulation of the fleece of sheep in climatic chamber

Maia, Alex Sandro Campos; Silva, Roberto Gomes da; Andrade, Patrícia de Cássia
2009-01-01

Resumo em português Foram utilizados dez ovinos da raça Corriedale - cinco machos e cinco fêmeas com pesos entre 52,2 e 87,6 kg - com o objetivo de avaliar o efeito da combinação da movimentação do ar (0 e 5,0 m/s) com a temperatura do ar (25, 30 e 40ºC) sobre a temperatura retal (T R, ºC), da epiderme (T E, ºC), da superfície do velo (T V, ºC) e do interior do velo (T I, ºC) e a espessura do velo (E V, cm) e suas relações com o isolamento térmico do velo. A presença de vento (mais) não teve efeito sobre as variáveis estudadas, o que sugere que fluxo de ar (40ºC) o fluxo de calor sensível não foi significativa. Resumo em inglês Ten Corriedale sheep were evaluated, five males and five females with 52.2 to 87.6 kg of body weight, to evaluate the effect of air velocity (0 and 5 m/s) and temperature (25, 30 and 40ºC) on rectal temperature (T R, ºC), skin temperature (T E, ºC), fleece surface temperature (T V, ºC), temperature inside the fleece (T I, ºC), and fleece thickness (E V, cm) and their relationship with fleece thermal insulation. The results showed that air velocity did not affect the (mais) studied traits, suggesting that airflow 40°C), the sensible heat flow was not significant.

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Confecção de um perfurador de lamínulas de vidro por corrosão ácida/ A glass plate driller by acid corrosion

Silva, Heron Dominguez Torres da; Lago, Claudimir Lucio do
2003-03-01

Resumo em inglês A simple device for glass plate drilling, which is an important step in microfabrication procedures, is described. A reservoir of concentrated hydrofluoric acid with a hole in its bottom is affixed against the glass plate. Leakage is prevented by using a neoprene O-ring. A plastic pipet tip inserted in the reservoir, close to the corrosion region, provides forced convection by pressure variations inside it. A device to make 5 simultaneous holes in a plate is also presented. For a 140 µm thickness alkaline glass lamina and 1/8" O-ring, 5 holes are drilled in 20 min.

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Caracterização hidrodispersiva de dois solos da região irrigada do Vale do São Francisco/ Hydrodispersive characterization of two soils in the irrigated region of São Francisco Valley

Carmo, André I. do; Antonino, Antônio C. D.; M. Netto, André; Corrêa, Marcus M.
2010-07-01

Resumo em português A caracterização hidrodispersiva de um Latossolo e de um Neossolo Quartzarênico, ambos da região do Vale do São Francisco, foi realizada em laboratório por meio de ensaios de deslocamento de líquidos miscíveis em colunas de solo deformado. Os ensaios compreenderam o deslocamento de um pulso de 1,0 volume de poros da solução de KBr nas vazões de 2,4.10-5; 4,8.10-5; 7,2.10-5; 9,6.10-5 e 1,2-10-4 m³ h-1 e nas concentrações de 11,89; 59,49 e 118,99 g L-1, e trê (mais) s repetições para cada ensaio, sob condições de saturação e fluxo em regime estacionário. Por meio do programa CXTFIT 2.0, que ajusta a solução analítica da equação do modelo convectivo-dispersivo (CDE) aos pontos da curva experimental de eluição, foi possível obter os parâmetros hidrodispersivos do fator de retardamento (R) e o coeficiente de dispersão hidrodinâmica (D). O modelo CDE realizou um bom ajuste aos pontos das curvas de eluição, com valores dos coeficientes de determinação variando de 98 a 99% para ambos os solos; os valores de R ficaram próximos a 1,0 nos dois solos, indicando que o KBr não interage com os mesmos e a dispersividade do Neossolo é maior que a do Latossolo devido a distribuição do tamanho dos poros ser maior no Neossolo. Resumo em inglês The hydrodispersive characterization of a Latosol and a Quartzarenic Neosol, both in the irrigated region of São Francisco Valley, was carried out in laboratory by means of assays of displacement of miscible liquids in columns of deformed soil. The assays consisted of the displacement of a pulse of 1.0 volume of pores of the solution of KBr in the outflows of 2.4.10-5, 4.8.10-5, 7.2.10-5, 9.6.10-5 and 1.2.10-4 m³ h-1 and in concentrations of 11.89, 59.49 and 118.99 g L- (mais) 1, and three repetitions for each assay, under conditions of saturation and flow in stationary condition. By means of program CXTFIT 2.0 that adjusts the analytical solution of the equation of the convection-dispersion (CDE) to the points of the experimental breakthrough curve, it was possible to obtain the hydrodispersive parameters of the retardation factor (R) and coefficient of hydrodynamic dispersion (D). The model CDE carried out a good adjustment to the points of the experimental breakthrough curve, with the values of determination coefficients varying from 98 to 99% for both soils. The values of R are near 1.0 for both the soils, indicating that the KBr does not interact with the soil and the dispersivity of the Neosol is greater than that of the Latosol due to distribution of the size of the pores being greater in the Neosol.

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