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A busca constante para diminuir a emissão dos gases do efeito estufa no planeta conduz a um crescente interesse na produção de energia elétrica através da força renovável dos ventos. Assim consolidando essa fonte para suprir energeticamente o desenvolvimento social e econômico Brasileiro de modo sustentável. A implantação de parques eólicos requer uma análise preliminar do potencial da região, obtido a partir da análise estatísticas dos ventos, a fim de se observar a viabilidade do projeto. O Projeto de Pesquisa desenvolvido no Laboratório de Recursos de Energia Renováveis do Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais LRER/CRS/CCR/INPE MCT, tem por objetivo avaliar o potencial eólico da Região Central do Rio Grande do Sul, a partir do estudo da direção predominante e da velocidade horizontal do vento. A análise é feita para as quatro estações do ano (Verão, Outono, Inverno e Primavera), a fim de se obter o potencial sazonal, assim como para o ano inteiro, para obter o potencial anual. Os dados de direção e velocidade dos ventos utilizados nas análises são coletados na estação de referência do projeto SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) localizada no Observatório Espacial do Sul, em São Martinho da Serra, RS. Na estação operam três anemômetros instalados nas alturas de 10, 25 e 50 metros acima do solo. Com base nos dados anemométricos construíram-se histogramas, que representam graficamente a frequência de dados em colunas, a rosa dos ventos, que mostra graficamente a frequência dos ventos para cada uma das direções: Norte (N), Sul (S), Leste (L) e Oeste (O) e calculou-se a distribuição de Weibull e seus parâmetros através do programa WasP® – Wind Atlas Analysis and Application Program. A análise revelou a direção sudeste (SE) como a predominante para o vento da região. Os fatores de forma (k) e de escala (A) da distribuição de Weibull para todo o período analisado, de Janeiro de 2005 a Janeiro de 2011, foram respectivamente de 1,91 e 5,3 m/s para 25 metros e 2,04 e 6 m/s para 50 metros de altura e a densidade de potência calculada foi de 129 W/m² e 168 W/m² para 25 e 50 metros respectivamente. Na análise sazonal, a maior velocidade média e a maior densidade de potência encontrada foi para o período do Inverno, seguido pela Primavera, Verão e Outono. Com os resultados obtidos tem-se um perfil eólico preliminar para a região central do Rio Grande do Sul, porém há necessidade da ampliação da série de dados objetivando maior confiabilidade.

A Cloud-to-Ground (CG) lightning data provided by Brazilian lightning detection network (BrasilDAT) for a ten years period (1999 2008) and Particulate Matter (PM) data from Environmental agency of Sao Paulo State (CETESB) for the same period, were examined in order to look for the influence of urban effect and weekly cycles in lightning activity over Metropolitan Region of São Paulo (MRSP). The results show that there is a significant weekly cycle in PM10 10 over the MRSP and lightning activity (CG lightning) on area involving the MRSP, Campinas and Sao Jose dos Campos regions, both with reduction on the weekend. Besides, was found a significant weekly cycle in number of day with lightning over MRSP. We also examined the average number of flash per storm and air temperature in three different ranges of PM concentrations. For the first one, there is an increase of the average number of flash per storm from low to intermediate range and a trend to decrease from intermediate to high range. However, the air temperature tends to stay the same in all ranges. These results suggest that the pollution tends to saturate the intensification of storms and lightning activity in a specific level. After that, the increase of aerosols provided by pollution tends to decrease the lightning activity.

Urban centers have significant influence on local microclimate, changing the patterns of the microphysics clouds, for example. Changes on the lightning activity are one of those consequences. Numerical simulations were made to analyze the influence of aerosol on thunderstorm clouds. Thus, was used the Weather Research and Forecast model (WRF) with Global Forecast System (GFS) initializations date provided by National Center for Environmental Prediction (NCEP) in the 1.0 x 1.0 degree. The simulated days were separated in three groups, which they were selected based on two criteria: 1) number of lightning major than 300 flashes and 2) Particulate Matter (PM) in three different ranges of concentrations, low, intermediate and high. The results suggest an agreement with aerosol Thermodynamic Forcing (TF) theory, representing the aerosol induced change in the atmospheric energy budget that is not radiative in nature. TF does not change the net Earth energy budget, but rather redistributes it internally. How additional result, was plotted the number of CG lightning and air temperature for the three PM 10 concentrations ranges. The results showed the gboomerang effecth for the number of CG lightning. The same behavior was found analyzing Aerosol Optical Thickness (AOT) resulted by aerosol smoke and lightning activity provided by World]Wide Lightning Location Network (WWLLN) at Amazonia region in an independent study. On the other hand, the air temperature presented no significant changes in three PM 10 concentrations ranges.

Os impactos das alterações naturais e antropogênicas da cobertura vegetal no micro clima do Nordeste Brasileiro (NEB) foram analisados por meio de simulações utilizando-se o modelo IBIS (Integrated Biosphere Model). Assim, foi possível avaliar como os processos biogeoquímicos e biofísicos, os quais são alterados com as mudanças na cobertura da superfície, podem influenciar os balanços de água, energia e carbono na região do NEB. Em cada simulação realizada foi considerada um tipo de cobertura vegetal diferente sobre um ponto de grade (9º0330,6S; 40º1945,1W). A caatinga é a vegetação predominante na região de estudo; assim, a primeira simulação assumiu que o ponto de grade é completamente coberto por caatinga e a segunda simulação completamente coberto por pastagem. Com este estudo é possível realizar um diagnóstico dos impactos microclimáticos associados às mudanças dos usos da terra, o que é essencial para orientar tomadores de decisões a fim de se alcançar melhores gestão e planejamento para a região do NEB.

Este trabalho discute de forma sucinta os primeiros resultados obtidos a partir da implantação do modelo HadGEM2-ES do UK Met Office no INPE, concentrando-se em duas questões: a validade da instalação através da verificação do desempenho do modelo em reproduzir resultados de execuções idênticas nas duas instalações; e a própria capacidade do modelo HadGEM2-ES em simular condições de clima passado sobre a América do Sul. Os resultados indicam que o modelo HadGEM2-ES instalado no INPE fornece resultados satisfatórios em comparação com o seu original no UK Met Office. Além disso, o modelo HadGEM2-ES consegue simular de modo bastante satisfatório o clima sobre a América do Sul, apresentando alguns erros como uma tendência a subestimar a temperatura à superfície, mas reproduzindo bem padrões de precipitação em regiões como a ZCAS.

É apresentada a capacidade dos modelos numéricos em reproduzir o clima presente sobre a América do Sul. Características e desenvolvimentos do modelo global atmosférico do CPTEC, do modelo global acoplado oceano-atmosfera do CPTEC e modelos regionais climáticos são descritos. No modo climático, os modelos globais utilizam resolução de cerca de 200km, enquanto os modelos regionais geralmente utilizam a resolução de cerca de 50 km. Métodos estatísticos de downscaling e resultados sobre o Brasil são apresentados. Processos de retroalimentação oceano-atmosfera, radiação-nuvem, biosfera-atmosfera são discutidos e resultados de simulações numéricas são apresentados. Avaliações dos modelos globais atmosférico e acoplado e regionais climáticos em representar alguns fenômenos meteorológicos que atuam na região: El Niño-Oscilação Sul, Zona de Convergência do Atlântico Sul, Zona de Convergência Intertropical, Ciclones extratropicais, Modo Anular do Hemisfério Sul e Jato de Baixos Níveis, são apresentadas. Em geral, os modelos numéricos simulam satisfatoriamente estes fenômenos. Alguns erros sistemáticos são identificados. Problemas de poluição atmosférica e do efeito da ilha de calor são simulados para a megacidade de São Paulo e consequências para mudanças climáticas são discutidas. A problemática da elevação do nível do mar é discutida. Incertezas em simulações do clima presente são exploradas a partir de variações de configuração de um mesmo modelo, o HadCM3, ou a partir de diferentes modelos que possuem diferentes configurações, sejam globais atmosféricos, globais acoplados oceano-atmosfera ou regionais climáticos.

Lightning is one of the major causes of weather related mortality in several countries around the world. However, in many countries, no reliable statistics are available about the number of annual lightning fatalities, in part due to the inexistence of specific institutions responsible for such statistics and the inherent difficulties to obtain such information. Therefore, several assumptions are needed in order to obtain an estimate of the annual number of global lightning fatalities. In the past, the level of development of different countries and the available statistics of some developed and non-developed countries were used to estimate for the first time an annual number of 24,000 fatalities globally. This paper presents a new approach to estimate the number of global fatalities. It considers the country population and lightning activity obtained from the Lightning Imaging Sensor (LIS) in the countries where lightning statistics of fatalities are available to estimate a vulnerability index. This index is then extrapolated to all countries by continent in order to estimate the annual global number of fatalities. With this new method, an estimation of approximately 6000 annual fatalities globally is obtained.

A 10-year study about lightning fatalities in Brazil is presented. It is the more complete study already done in South America. The study indicates the death rates in the country sorted by season, state, city, type of region, age, season, gender and circumstances. Ten years of data were collected from the Federal Civil Defense Agency, the Ministry of Health and the media press. It also includes an analysis about the differences involved in lightning deaths in each region of the country. The analysis suggests that specific actions should be adopted in terms of lightning protection to minimize risks in Brazil. Also, it provides useful information in order to identify the most important lightning safety rules for the country hat can be used in a national lightning safety campaign.

Neste projeto foram realizadas atividades que levaram ao acesso e uso de dados que auxiliam no desenvolvimento e aprimoramento de modelos globais que representam a ocorrência e os efeitos do fogo na vegetação. O principal conjunto de dados encontrado está relacionado à atividade de fogo na superfície terrestre, de janeiro de 2001 até dezembro de 2010, baseado em dados de satélites. Estes dados foram agregados mensalmente a uma resolução espacial de 0,5° de latitude e longitude, e convertidos em formato comum a outros dados utilizados no Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST). Estes dados foram então relacionados a outros tipos de variáveis ambientais, sendo elas: distribuição de biomas naturais, população global, precipitação, umidade do solo e água precipitável na atmosfera, originados em outros institutos e projetos no próprio CCST. Para síntese, os dados foram também organizados em climatologias trimestrais (média climatológica dos meses de janeiro a abril, março a junho, agosto a setembro e outubro a dezembro). A partir dos mapas criados, observamos que as ocorrências de fogo aparecem sobre os continentes e fora do oceano, e não existem em regiões de gelo ou de deserto, dando confiabilidade na construção do banco de dados. As regiões que apresentam seca em determinada época do ano apresentam também maiores ocorrências de fogo, e o bioma natural mais atingido é em geral a savana. Onde há uma quantidade maior de umidade no solo, precipitação, água precipitável e população, a atividade de fogo em geral é baixa ou nula. Os dados foram também analisados através de gráficos que já neste ponto indicam as formas funcionais das equações que podem ser usadas para representar as relações entre a atividade de fogo e as outras variáveis, e que poderão ser usadas futuramente no desenvolvimento e aprimoramento de novos modelos. Na maioria dos casos, estes gráficos indicam relações não lineares entre as variáveis. Por exemplo, os valores de atividade de fogo em geral decrescem exponencialmente com a precipitação, umidade no solo e população global. Os desenvolvimentos deste projeto alcançaram os objetivos esperados, destacando-se principalmente as contribuições para a construção de bancos de dados que são de grande importância para o desenvolvimento e testes de modelos em escala global da dinâmica do fogo nos ecossistemas terrestres.