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Este trabalho avalia o desempenho do modelo WRF, para simulação de ventos à 50 metros, na região de Girau do Ponciano-AL, nos dez primeiros dias de maio de 2008 e os dez primeiros dias de novembro de 2008, período chuvoso e seco, respectivamente na região. Busca-se dessa maneira perceber a sensibilidade do modelo para tais situações.

Brazil suffers yearly with extreme weather and climate events (such as urban floods) which can be exacerbated in a warmer climate. Although several studies analyzed the projections of climate change in this part of the world, little attention has been done in defining the locations that can be most affected, and consequently making the population more vulnerable, in a spatially-explicit form. In this study, a spatial analysis of possible climate impacts and a joint investigation merging these climate impacts with social indicators of vulnerability in the Brazilian territory is performed. The Regional Climate Change Index (RCCI) – an index that is able to synthesize the large number of climate model projections available today – is used for the climate analysis, and the “Socio-Climatic Vulnerability Index” (SCVI) is proposed to aggregate local population vulnerabilities to the climate change information. Results from RCCI show two major climatic hot-spots emerging in Brazil: one covering a large area comprising nearly entire Northeast and Centre-West regions, and the other one concentrated in western/southern São Paulo state and the Southern region. The SCVI analysis reveals one major socio-climatic hot-spot over Northeast and a few punctual hot-spots occurring over some of the major Brazilian metropolitan regions. The major contributions of this study are (i) a detailed analysis of the RCCI over Brazil and (ii) the development of an index that can combine a large number of climate model information with social vulnerability indicators. Both indices can be important tools for climate and social scientists dialogue, and to communicate climate change to policymakers in a synthetic and socially-relevant form.

O aumento nos índices de poluição decorrentes de processos de origem antrópica, que contribuem para o aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) lançado na atmosfera, resulta, entre outros efeitos, na exarcebação do efeito estufa. Parte desta concentração de CO2 na atmosfera é absorvida pelos oceanos e dissolvida em corpos de água, interferindo no ciclo do carbono. O campus do INPE, em Cachoeira Paulista, contém áreas degradadas, devido principalmente à antiga prática pecuária e incêndios eventuais, ocorridos na região. Como existe um esforço no sentido de iniciar, brevemente, um projeto de recuperação da cobertura vegetal no entorno de um corpo de água da área, foi iniciado um estudo sobre a qualidade das águas desse e de outros corpos de água para possibilitar uma comparação entre as composições antes de após o início da recuperação. Em face dessa problemática, desenvolveu-se um trabalho cujo objetivo foi a caracterização química de alguns corpos de água superficiais no campus do INPE em Cachoeira Paulista, nessa área foram coletadas águas de um reservatório e de um riacho. As amostras foram tratadas e analisadas nas facilidades disponíveis no Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias (LAPBio/LAQUATEC). Nessas amostras foi determinada matéria orgânica, por calcinação, a alcalinidade, através da Titulação de Gran, os cátions e ânions maiores, através de cromatografia a líquido de íons, o nitrogênio total (TN), carbono inorgânico (IC) e carbono orgânico total (TOC), com um analisador de carbono. Além disso, esses mesmos procedimentos foram utilizados para caracterizar amostras de água dos poços do campus do INPE em São José dos Campos, para fins comparativos. Comparando o ponto um do Rio com o ponto dois foi observado uma queda do COT de aproximadamente 27%. Isto porque, no ponto um é drenada uma área com mais vegetação do que no ponto dois. No Lago maior e no Lago da administração, houve o mesmo fenômeno ao longo do seu perfil, ou seja, as superfícies obtiveram apresentaram valores maiores do que no fundo dos lagos, esta variação foi de aproximadamente 10,5% e 8%, respectivamente, devido a maior concentração de luminosidades, plâncton e de fotossíntese ocorre nas superfícies. As analises de água subterrânea apresentaram condições normais, mesmo com o alto teor de cálcio e magnésio na caixa dágua um, pois nesta local ocorre a sedimentação.

In the last decade, the rate of population growth in the Amazon floodplains has been increasing and consequently land occupation, combined with fishing and wood over-exploitation. In addition, recent studies suggest that the Amazon hydrological cycle has been intensified since the seventies. Therefore, it is clear that an increase frequency of hydrological extreme, added to an increase explotation of natural resources, are adding an increased pressure over the Amazon floodplains. Brazilian governmental plans, in addition, includes the construction of hydroplants, paving new roads, developing of new waterways for navigation in Amazon tributaries, which might further accelerated those changes in the next decades. Governmental plans do not take into account the potential impacts of global climate changes in all those economic activities. This presentation analysed preliminary results of climate change in some Amazon tributaries produced at INPE. Model outputs suggest major impacts that could certainly jeopardize existent governmental plans.

In the last decades the environmental agenda has percolated in several aspects of Western Societies, establishing as a priority issue in businesses and social decisions worldwide regarding economical developmental and poverty alleviation. Brazilian environmental programs have influenced several aspects of policies, especially in regards to conservation laws and norms. As a changing point, the Rio Summit rearranged research agenda trying to approximate the dialogue of science with social-economic demands. Such awareness had an important impact in the Amazonian development issues, bringing into the spotlight antagonistic views of external development issues with interest in oil, energy and transportation versus dispersed regional and local demands, characterized by a non-organized fashion, but with strong financial support from international agencies. The developmental/ conservationism debate has ever since escalated in the Amazon Region which has been geopolitically reshaped under a framework of conservation units and indigenous territories against a continuum of deforestation on public lands pushed forward by an economic driven agroforestry agenda. Historical human occupation has shaped the rural areas of Amazonia, especially in the last 100 years. Under this temporal scale local human populations can be characterized by its livelihoods and mapped geographically by its adaptation schemes in the different ecosystems, and its climatic aspects. Studies of its importance for local and regional economy has shown as viable strategies under a more eco-friendly economy with strong ties to pinpointed origin products, and more sustainable management schemes. Such pattern defies the large-scale market driven businesses. Complex arrangements and diverse interests have characterized the tropics as a multitude action challenge, despite concerns on ancient political and economic structures which demands nevertheless more inquiry. This study analyzes recent environmental and agroforesty public policies in the State of Pará, Brazilian Amazonia, including scales and levels of complexity, and how they may help with regional economic growth.

O estudo avaliou a sensibilidade de duas parametrizações do WRF para radiação solar, parametrização GFDL e RRTM acoplada com Dudhia, na resolução horizontal de 16km e 4km, em localidades com características de altitude e clima diferentes do Ceará. As simulações foram realizadas com o modelo WRF para o mês de setembro de 2009. Utilizou-se os dados observacionais horários de radiação solar provenientes das Plataformas de Coleta de Dados (PCDs) da FUNCEME operando em Itapipoca no norte cearense; Tabuleiro do Norte em Jaguaribe; e Várzea Alegre localizada no Centro-Sul cearense. Os resultados mostraram que o aumento na resolução do modelo, dependendo da localidade e parametrização utilizada, pode apresentar desvantagens para simular a irradiação solar. Ambas parametrizações tendem a superestimar os valores de irradiação solar observada, contudo a parametrização Dudhia se mostrou eficaz em boa parte dos casos. A eficácia das simulações de ambas parametrizações apresentou variabilidade com relação a localidade.

A identificação e quantificação de diferentes espécies químicas presentes na atmosfera são importantes para o monitoramento e compreensão dos processos de emissão, transformação e contaminação da atmosfera por poluentes, especialmente em áreas influenciadas por atividades antropogênicas (industrial, veicular, etc) responsáveis pela emissão de gases e particulados para a atmosfera. Dentre os poluentes atmosféricos, o material particulado inalável em suspensão (<10 mm: diâmetro aerodinâmico) possui uma importância significativa devido à sua composição química complexa, suas propriedades físicas e os impactos causados na saúde humana. Neste trabalho, composição química do material particulado inalável (MPI) foi determinada em sua moda fina (MP≤ 2,5) e grossa (MP2,5-10) dosando-se os ânions(cloreto, nitrato e sulfato) e os cátions (sódio, amônio, potássio, cálcio e magnésio) maiores no extrato aquoso. O MPI foi coletado diariamente em períodos de 24 horas abrangendo os períodos seco e chuvoso da região entre 05/03/2010 a 17/02/2011, no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, localizado em São José dos Campos/SP, utilizando-se um coletor para pequeno volume do tipo dicotômico instalado no edifício CEA a cerca de 20 m acima do solo, empregando-se como substrato de coleta filtros de policarbonato. A massa das frações do MPI foi determinada através de análise gravimétrica e as espécies químicas de interesse foram determinadas no extrato aquoso através da técnica de cromatografia líquida de íons. Os resultados obtidos apontam uma relação inversa entre a precipitação anual (P) e a concentração média anual de MP2,5-10 em suspensão na atmosfera, tanto para o período seco (P=238,2 mm; MP2,5-10=8,36 mg.m-3), quanto para o período chuvoso (P=1045,8 mm; MP2,5-10=5,49 mg.m-3), enquanto que a concentração média anual de MP≤2,5 em suspensão na atmosfera não apresenta diferença significativa entre o período chuvoso (P=1045,8 mm;MP≤2,5=4,316 mg.m-3) quando comparado ao período seco (P=238,2 mm; MP≤2,5 =3,382 mg.m-3). Em relação à concentração dos íons maiores a ordem decrescente da concentração média anual para o MP2,5-10 é NO3>Ca>SO4>Cl>Na>K>Mg>NH4, e para o MP≤2,5 é SO4>NH4>NO3>Na>Ca>K>Cl>Mg, mostrando que para essa moda há uma predominância do ânion sulfato, indicando sua origem da transformação gás-partícula, similarmente é o que ocorre com os íons amônio e nitrato que também se encontram em grande quantidade na moda fina.

In the last decades, 18% of forest cover was cleared by human colonization in the Brazilian Amazon, where the spatial variability of deforestation depends not only on drivers but also on the spatial scale. Spatial variability can be explained by a combination of accessibility measures, public policies, socioeconomic and biophysical aspects that can lead the land use systems to distinct pathways, depending on the existing human-environmental interactions. The understanding of these interactions is a challenge to interdisciplinary research between social and natural sciences, while scientific results can help developing land use policies at different levels. In this context, the main objective of this study is to identify and analyze the role of human-environmental interactions at local and regional scales regarding the land use and land cover dynamics in the Brazilian Amazon. The adopted method consists of an innovative approach that integrates Fuzzy Cognitive Maps (FCMs), built based on spatial data and expert knowledge (Soler et al, 2010), to a framework that analyzes sustainability of social-ecological systems (Ostrom, 2009). FCMs are built using spatial databases at three different spatial resolutions and extents in areas of heterogeneous biophysical and socioeconomic aspects, colonization history and land tenure regimes. A number of empirical methods are employed using detailed deforestation maps, surveying data, agricultural census and household level data to support the background knowledge to build the FCMs. The results indicate feedback mechanisms between deforestation and land prices or dry season severity act differently within different scales, being stronger at broader scales. However, feedbacks among deforestation, accessibility and credits seem to have a similar influence at different scales, but only poor conclusions can be drawn on how they act over scales. Finally, FCMs linked to spatial data can elucidate interactions such as those within institutional arrangements, needed to identify successful or failuring social-ecological systems.

A Amazônia tem um papel fundamental sobre o clima não só no Brasil, mas também na América do Sul e estudar os impactos que o desmatamento na região causa sobre o ciclo hidrológico é de enorme importância. O objetivo deste estudo foi preparar dados para modelagem das componentes do ciclo hidrológico para uma área da Amazônia Central com diferentes tipos de vegetações (floresta primária, floresta secundária e pastagem) em microbacias localizadas a cerca de 60 km ao norte de Manaus. Comparações das variáveis para os diferentes tipos de cobertura vegetal também foram realizadas. Utilizando dados coletados nos anos de 2008 a 2010 observou-se que a precipitação tem alta variabilidade quando comparada entre os tipos de vegetação. Na estação seca (mês de agosto a outubro) os valores de precipitação da floresta primária foram inferiores em comparação com as outras vegetações. Em setembro de 2009 foi registrado o menor valor acumulado mensal com total de 7,1 mm, representando apenas 11% do valor total acumulado mensalmente na pastagem e 10,2% do valor total mensal da floresta secundária. Sabe-se que a evapotranspiração na floresta é maior que na pastagem na estação seca, consequentemente, a precipitação formada localmente devido à evapotranspiração deveria ser maior na floresta primária, contrariando o resultado encontrado. Somente em duas situações os acumulados na floresta primária foram equivalentes ou maiores que nos outros tipos de vegetação. Atenção deve ser dada ao mês seguinte ao menor valor acumulado mensal (outubro de 2009), em que a precipitação na floresta primária alcançou 247 mm, 3.8 e 5.2 vezes mais que na pastagem e na floresta secundária, respectivamente. Esse é um valor alto para um mês de estação seca. Sobre a análise realizada com resultados de umidade do solo medidos com sonda de nêutrons no platô da pastagem e floresta primária, constatou-se que os valores na floresta primária são maiores que na pastagem durante todo o ano. Esse resultado está de acordo com o esperado, já que na pastagem espera-se que haja mais escoamento superficial e menos infiltração devido à compactação do solo. Além disso, na pastagem há mais evaporação do solo devido à incidência direta da radiação solar.

A referente pesquisa tem por objetivo analisar dados extraídos do modelo integrado da biosfera terrestre IBIS, para a verificação da eficiência do uso da água nos diversos biomas brasileiros, como, Amazônia, Cerrado e Caatinga e a criação de uma página na internet que divulgue os dados inerentes a esta e outras pesquisas dentro do grupo Superfície Biosfera e Atmosfera (SBA). O modelo simula vários processos relevantes da interação entre a biosfera e o clima, e com esta ferramenta se pode averiguar vários cálculos que distinguem o uso da água pelas plantas em sua fotossíntese, o escoamento da água, a evapotranspiração, drenagem do solo e outras interações hidrológicas indiretas. Assim pode-se comparar e analisar os resultados observados, com os resultados simulados para vários anos, e obter eventuais discrepâncias entre tais analises, para o ajuste e melhora do modelo. Até o momento já foram realizados 10 anos de simulações sobre a Amazônia e o Cerrado. Os resultados mostram que o modelo prevê diminuição da eficiência no uso da água na região amazônica quando testados altos níveis de umidade no solo, aumentando a taxa de escoamento e drenagem do solo e diminuindo a evapotranspiração. Quanto ao Cerrado, houve grande perda da água excedente no solo e se estabilizando em níveis padrões ao Cerrado brasileiro, e a biomassa que demonstrou uma leve queda. Com esta análise pode-se averiguar eventos que distinguem o melhor uso da água em diversos biomas, como cálculos da absorção do carbono e a perda da água pela transpiração, a emissão de carbono bruto, líquido e a evapotranspiração. Todos os resultados provenientes desta e outras pesquisas poderão ser visualizados na página do grupo SBA, desta forma facilitando o acesso a dados interessantes a pesquisadores e grupos de pesquisa.

Na zona de transição entre biomas na região tropical, como a Amazônia e o Cerrado, a precipitação é uma das principais variáveis ambientais que influencia o padrão de distribuição da vegetação. Nestas regiões, torna-se difícil estabelecer o grau de influência e interação entre os diferentes tipos de vegetação, pois eles podem se misturar formando um gradiente ao longo de toda sua extensão. O objetivo deste trabalho é caracterizar a relação do gradiente de precipitação com o gradiente de sazonalidade da vegetação na região de transição floresta amazônica cerrado. Dados de precipitação (satélite TRMM e estações de superfície) do período 1999-2008 e de vegetação do sensor MODIS/TERRA foram utilizados. A metodologia consistiu na análise espacial e temporal das variáveis: precipitação, e índice de vegetação (NDVI) para o ano 2004, considerando nove classes climatológicas. Os resultados permitiram caracterizar os padrões sazonais das variáveis precipitação e NDVI para a transição floresta- savana, permitindo caracterizar a vegetação em 3 grandes grupos: a) vegetação decidual com alto grau de sazonalidade b) vegetação semidecidual com perda parcial das folhas; e c) vegetação perenifólia. Cada região com padrão específico de precipitação. Para melhorar a resposta da vegetação ao clima (precipitação), recomenda-se incorporar dados de uso e cobertura da terra para excluir a influencia de áreas de perturbação humana e agrícola, que nas análises efetuadas introduz ruídos nos padrões estudados.