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No cenário atual, o incentivo aplicado ao desenvolvimento de tecnologia para a geração de energia eólica tem sido motivado basicamente por duas grandes preocupações: (i) mudanças climáticas globais; (ii) aumento da segurança energética por meio da diversificação das fontes de energia utilizadas para a geração de eletricidade. A avaliação do regime de vento de forma confiável para uma determinada região por meio de coleta de dados com precisão adequada apresenta um alto custo financeiro. Os modelos meteorológicos de mesoescala são ferramentas que demandam investimentos relativamente baixos e confiáveis. Porém, apresentam diversas limitações como a dificuldade em representar a turbulência na CLP. Esta dificuldade está intrinsecamente relacionada à impossibilidade em reproduzir os processos físicos de trocas turbulentas de momento, energia e massa, entre superfície e atmosfera. O objetivo do projeto é realizar uma avaliação criteriosa para a estimativa e previsão de curto prazo e alta resolução do potencial eólico em alta resolução espacial através de simulações com duas versões do modelo WRF (WRF-Real e WRF-LES) para algumas regiões do Nordeste do Brasil.

We report upward lightning observations in São Paulo city, SP, Brazil and compare to data from Lightning Location System (LLS). Those data were provided by 4 different networks from different technologies: BrasilDAT, RINDAT, Worldwide Lightning Location Network (WWLLN), and Earth Networks Global Lightning Network (ENGLN). Several upward flashes were observed from 20122014 using GPS time-stamped optical sensors and electric field measurements. These upward flashes were initiated from tall towers located at Jaragua Peak (90 and 130 m) and along Paulista Avenue (23 towers with heights between 50 and 220m). Time-correlated analyzes allowed to evaluate the network detection efficiency, intracloud (IC) / cloud-to-ground (CG) misclassification percentage, and location accuracy of the 4 different LLS. We will also show how different upward flash physical processes (leader initiation, recoil leaders, return strokes) are detected and classified by the distinct LLS technologies. Preliminary results show that in general, recoil leaders were not detected; on the other hand, several cases of return strokes and some cases of M-component were detected by one or more LLS networks.

The Wetlands of the Bolivian lowlands, in the southwestern portion of the Amazon Basin, are of great importance for hydrological and biogeochemical cycles for the whole basin: The proximity and influence of the Andes mountain range determines a high spatial and temporal variability of floods; the great proportion of herbaceous floodplains, the highest among the Amazon, defines a wide floodable area that retains different types of water an sediments from upstream. In addition, these extensive wetlands may play a role in climate regulation since they are relevant to energy fluxes and carbon cycle. Environmental change, mainly land use change, infrastructure projects and climate change-variability, are threatening the complex hydrological cycle in this area, where periodic flooding is crucial for human populations and ecosystems. Extreme climatic events have derived in great economic impacts while further damages in ecosystems and local populations are still undetermined. There is a lack of knowledge about wetlands and their functions. This, together with the disparity between perception and scientific evidence of environmental change impacts, are leading to null or inadequate responses. Thus, there is a growing demand to understand the functioning and dynamics of these wetlands. In this study, we integrate remote sensing with hydrologic modeling to represent flood processes in the Mamore and Itenez-Guapore basins. This approach make possible to study interactions between wetlands and the hydrometeorological regime of the watershed in an integral way and to provide elements for inferring the impacts of environmental change. This research contemplates different phases: flood mapping using remote sensing techniques, with passive and active systems (MODIS and ALOS-PALSAR), that will assist the parameterization of numerical routines for floodplains simulation in a hydrological model (MHD-INPE model); the simulation and analysis of the model outputs in terms of hydrometeorological processes and its influences on flood dynamics. This study will provide relevant information to ongoing scientific initiatives that seek to understand the landscape fragmentation processes during the Holocene and to delineate water resources management strategies in the Bolivian Lowlands.

As mudanças globais ocorrem provocadas por fenômenos naturais ou por ações dos seres humanos. No intuito de analisar os efeitos dessas mudanças globais na bacia do Rio Tapajós, este trabalho mensura os efeitos das mudanças climáticas e de uso e cobertura da terra na resposta hidrológica da bacia. O Modelo Hidrológico Distribuído do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (MHD-INPE), previamente calibrado e validado com os dados observados da Agência Nacional de Águas (ANA), foi utilizado para obter as projeções. O MHD foi alimentado com projeções de mudanças no clima do modelo atmosférico ETA-INPE e também com projeções dos modelos globais utilizados pelo CMIP5: IPSL e HadGEM2. As projeções de mudanças de uso do solo e cobertura vegetal foram obtidas através do projeto LuccME/Amazônia.Os impactos foram avaliados através da comparação das curvas de duração de descargas das diferentes simulações nos períodos futuros 2011-2040, 2041-2070 e 2071-2100. Essa metodologia permite estudar as alterações em termos de produção hídrica, sazonalidade e eventos extremos entre experimentos que consideram apenas as mudanças climáticas e experimentos que consideram ambas as mudanças, climáticas e de uso do solo. Os resultados obtidos com mudanças climáticas e mudanças climáticas mais uso do solo demonstram um decremento nas descargas simuladas na maioria dos modelos em estudos exceto o cenário IPSL que possui um aumento de precipitação na época úmida. Os períodos de cheias não sofreram mudanças na localização de máximos, porém, os mínimos na época seca, em alguns casos, atrasou um mês se comparado às vazões do período histórico. Os resultados das simulações mostram que os efeitos do desflorestamento na bacia podem, em parte, compensar os efeitos das mudanças climáticas nas vazões.

The Atmospheric Electricity Group (ELAT) from CCST / INPE had developed an accurate methodology for cloud-to-ground lightning warning with one hour in advance for regions with less than 100 km2. Based on real-time total lightning data provided by lightning detection network, electrostatic field-mill measurements, IR satellite images, and weather radar images, cloud-to-ground lightning warnings are issued based on the probability of a thunderstorm to occur in a particular region. This approach is very attractive because for specific regions (like airports, soccer stadiums, oil refineries, mining, parks, etc.), the forecast based only on numerical models or radar images is not suitably accurate in time and/or spatial domains. The main purpose of issuing lightning warnings with some lead time is to protect human life from lightning threads while in outdoor activities. Main results are: less than 20% of false alarms, lead time of about 30 to 40min and warning total duration of about 02 to 03h. The paper also presents a comprehensive risk analysis of lighting threads for outdoor activities showing risk maps for different scenarios as a function of the time of exposure and level of protection. An example, a lightning warning system that combines total lightning data and numerical model simulations is also discussed illustrating how it can predict the occurrence of a severe storm in a particular region with a lead time of 30 min and thus help preventing human casualties.

The urban effect over the lightning activity is a recent subject. The first works start at the end of the 20th century. After this study, many others studies were made to cities in Europe, USA and Brazil. Apparently the urban effect on lightning activity is a combination of thermodynamic effect (Urban Heat Island) due to differential heating of the surface over the cities (thermal hypothesis) and the increasing pollute concentrations in the local atmosphere (aerosol hypothesis), caused mainly by human activity. Thus, this paper aims to carry out a review of four important studies about the influence of urban effect on lightning activity to important areas of Brazil. These studies are: Naccarato et al. (2003), Pinto et al. (2004) and Farias et al. (2008, 2012). The first two studies concluded that there is an increase in lightning activity and a decrease in the percentage of positive CG flashes. The others two papers showed the presence of a weekly cycle in lightning activity over Sao Paulo city.

Drought is documented in causing drawdowns of surface reservoirs and impacting water supplies all over the globe. One such documented case occurred in Southern Brazil, over the Cantareira System (CS), one of the largest in the world, as well as one used to supply 8.8 million customers, including metropolitan São Paulo city. The March 2014 prolonged drought over the region supplying the Cantareira System caused a drop in the reservoirs down to 14.0% of their usable capacity, its lowest recorded level since 1974, the year of commencement of operation. Southeastern South America has a well-defined wet austral summer monsoon, with a marked precipitation regime of more than 800 mm of accumulated precipitation over the region, which was significantly curtailed during the drought episode. The large-scale atmospheric and oceanic patters are investigated to highlight the mechanisms associated with the drought event. In this paper, we investigated possible teleconnections of the capacity of the reservoir and sea surface temperature at remote regions. The Standard Precipitation Index (SPI), used to characterize the severity of precipitation deficiency, illustrates the magnitude and spatial extent of the interruption of precipitation supply. The paper concludes with an analysis of the performance of the seasonal precipitation forecast for December, January and February 2014 produced with the operational seasonal prediction system used at the Center for Weather Forecasts and Climate Studies of the National Institute for Space Research (CPTEC/INPE).

A região Semiárida brasileira é afetada por secas recorrentes que comprometem a agricultura de subsistência da região. Dentre as culturas de subsistência cita-se o milho tendo grande importância na alimentação humana e animal. Devido às secas recursivas, a produtividade dessa cultura é muito baixa na maioria dos municípios dessa região e, consequentemente, afeta a segurança alimentar da população e suprimento de alimentos para os animais. Assim, estudos que gerem ferramentas para monitoramento e prevenção das quebras de safras poderão contribuir para um melhor planejamento por parte dos tomadores de decisão, afim de mitigar os efeitos da seca na agricultura e garantir a segurança alimentar. Visando avançar nos estudos sobre o tema, é objetivo da presente tese avaliar a precisão das estimativas de rendimento de milho na região semiárida do Brasil usando o modelo AquaCrop alimentado por previsões sazonais do modelo Eta, com até quatro meses de antecedência. Para o desenvolvimento da tese serão utilizados dados meteorológicos observados, provenientes do INMET e do CPTEC/INPE, e dados de previsão climática sazonal, provenientes do modelo Eta, dados experimentais da fenologia das culturas de milho e sorgo, disponibilizados pela EMBRAPA e IPA, e informações de produtividade por município, disponibilizadas pelo IBGE, bem como dados de propriedades fisico-hídricas do solo, disponibilizados pela EMBRAPA e IPA e obtidos, também, a partir de funções de pedotransferência, para toda região Semiárida. O período de testes com AquaCrop será de 2001 a 2013. Espera-se que o modelo AquaCrop possa simular o rendimento da cultura de milho para toda região Semiárida do Brasil de maneira eficiente e que os dados de previsão climática possam melhorar a antecedência da previsão de safra.