Publicações

Este trabalho propõe um estudo de caso na área degradada na microbacia do corrégo Água da Veada, município de Ourinhos/SP. O local apresenta erosão hídrica na forma de ravina e voçorocas, deflagrada pela urbanização e consequente ação antrópica degradante.

A primeira edição do Atlas Brasileiro de Energia Solar foi lançada em 2006 com base em 10 anos de dados dos satélites da série GOES e no modelo físico de transferência radiativa BRASIL‐SR, validado com dados observados em 98 estações meteorológicas operadas pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) e espalhadas por todo território nacional. Na época do lançamento, a rede SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais), operada pelo INPE, havia recém entrado em operação e contribuiu no processo de validação com apenas três anos de dados solarimétricos das 3 componentes da irradiação solar na superfície: global horizontal, direta normal e difusa. Essa edição pioneira do Atlas constituiu um marco importante no histórico da energia solar no Brasil e é, ainda hoje, empregada por vários investigadores e empreendedores da área de energia solar. Após mais de 10 anos, o Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), através do seu Laboratório de Modelagem e Estudos de Recursos Renováveis de Energia (LABREN), tem a satisfação de publicar a segunda edição, ampliada e revisada, do Atlas Brasileiro de Energia Solar. Trata‐se de um exemplo de trabalho cooperativo entre o INPE e pesquisadores de várias instituições no Brasil: a Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e o Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC). Para essa nova edição, foram empregados mais de 17 anos de dados satelitais e implementados vários avanços nas parametrizações do modelo de transferência radiativa BRASIL‐SR, visando melhorar ainda mais a confiabilidade e acurácia da base de dados produzida e disponibilizada para acesso público. Além desses avanços, a nova versão contém análises sobre os níveis de confiança, sobre a variabilidade espacial e temporal do recurso solar, além de apresentar cenários de emprego de várias tecnologias solares. Embora o foco do Atlas seja a área de energia, os dados apresentados também atendem usuários em várias outras áreas de conhecimento, como a meteorologia, climatologia, agricultura, hidrologia e arquitetura. Este Atlas contou com a contribuição científica do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas (INCT‐MC), através dos processos CNPq 573797/2008‐0 e FAPESP 2008/57719‐9, o qual apoiou a fase de pesquisa, consolidação e de sua montagem final. Não podemos também deixar de agradecer e de partilhar esse momento com o Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) que, através do Projeto ANEEL PD‐0553‐0013/2010 com o INPE, forneceu o importante suporte financeiro para o aprimoramento do modelo BRASIL‐SR, assim como para a expansão, operação e manutenção da rede solarimétrica SONDA. Os créditos também são endereçados à Rede Brasileira de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais, através do convênio FINEP / Rede CLIMA 01.13.0353‐00, pelo suporte na fase de rodadas do modelo, e aos demais colegas do INPE, particularmente do Laboratório de Instrumentação Meteorológica (LIM), do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), que forneceram suporte logístico a esse trabalho desde a primeira edição do Atlas. Agradecemos também o apoio institucional da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e da International Solar Energy Society (ISES) pelo reconhecimento do mérito científico dessa publicação como marco importante para a penetração da tecnologia solar no Brasil. Os autores e as entidades de suporte e apoio que possibilitaram mais essa edição do Atlas esperam que esse trabalho constitua mais um importante marco para o avanço da tecnologia solar no Brasil.

In 2014 the core of LEONA, which is the Transient Luminous Event and Thunderstorm High Energy Emission Collaborative Network in Latin America, was established in Brazil with 4 ground stations equipped to perform Transient Luminous Events TLEs. This year a neutron detector was also installed to collect data on neutron flashes produced by lightning and thunderstorms themselves. Neutrons are one of the several types of High Energy Emissions from Thunderstorms HEETs. The TLE stations are operated remotely via internet, by users logged in LEONA website, and the HEET station is continuously and automatically operated. Now a proposal to expand LEONA to have 12 TLE ground stations, 2 HEET ground stations (for neutrons, gamma and X rays) and 1 HEET mobile station (for gamma and X rays) is currently under evaluation by the Brazilian São Paulo Research Foundation FAPESP, and if funded will start to be carried out in early 2018. The expanded version of LEONA will cover the Central Region of South America, including Southeast and Southern Brazil, Northern Argentina, Paraguay and Uruguay, which compose the most electrically active Region of South America. It will also have one TLE station in the Amazon and Northeast Regions of Brazil. South America is one of the most active thunderstorm regions of the world, with extremely large and long lived thunderstorms. Due to the South Atlantic Magnetic Anomaly SAMA, covering most of its territory, scientific satellites routinely turn off their equipment while flying over South America, therefore a ground network like LEONA is the only way to make consistent long term measurements of TLEs and HEET in this important region of the world. This paper will present LEONA in detail, its current operational status and its expansion plan over the next 4 years. It will also highlight the main results of the different TLE observations performed from Brazil up to date by the Atmospheric and Space Electrodynamical Coupling ACATMOS group at the Brazilian National Institute for Space Research INPE, undertaking this challenging enterprise.

Iniciado em 2016, o projeto de pesquisa tem como objetivo estudar diferentes processos físicos dos relâmpagos, bem como as etapas de descargas elétricas e suas características a partir de imagens de vídeos e sensores de campo elétrico e corrente. Para realização destes estudos, o trabalho foi dividido em duas principais etapas: I) campanha de aquisição dos dados no período de novembro/2016 a março/2017 aonde foram utilizados sensores de campo elétrico (e-fast), corrente elétrica (TCs), raio-x e câmeras de alta velocidade instalados nas cidades de Pirituba/SP e São Paulo/SP e II) processamento, análise, controle de qualidade dos dados, e estudos físicos relacionados à eletricidade atmosférica. Após a conclusão da segunda etapa pode-se observar o comportamento dos LANCs (líderes ascendentes não conectivos) LACs (Líderes ascendentes conectivos) bem como as grandezas físicas relacionadas a esses. A partir da análise dos dados processados, observa-se o registro de correntes da ordem de 8,0×10² A e intensidade do campo elétrico da ordem de 6,0×10³ volt.m-1 instantes antes da conexão do raio com o para-raios. Também se podem observar por meio de registros de imagens os instantes anteriores e de conexão dos LACs nos para-raios com uma ordem de incerteza de 1,2×10-7 s entre uma imagem e outra. Para registro da variação do campo elétrico foi utilizado o datalogger ALDIS (Austrian Lightning Detection & Information System) que permite registro em uma taxa dê 1,5×106 Hz e. Durante o período da campanha de aquisição mencionado foram registrados 1 LACs e 2 LANcs, logo, pode-se ressaltar a dificuldade de aquisição dos dados deste. Para finalização deste projeto de Iniciação Científica é necessário conhecer melhor os equipamentos utilizados, incertezas das medidas e fortalecer a base teórica dos princípios físicos de maneira a atingir os objetivos principais, bem como conhecer novas ferramentas para análise dos dados e softwares com intuito de melhorar a qualidade da pesquisa.

O rápido crescimento da população mundial e o desenvolvimento econômico estão causando mudanças nos sistemas terrestres que podem apresentar consequências graves e duradouras. Uma delas é a grande quantidade de resíduos sólidos urbanos (RSU) gerada, o que dificulta a capacidade do meio em decompor e reciclá-los através de processos naturais. Estimar a quantidade e qualidade de RSU é um dos grandes desafios a serem alcançados frente a atual realidade de problemas ambientais e da carência no sistema de gestão de RSU. Por este motivo o objetivo deste projeto foi identificar padrões na geração e caracterização dos RSU do Brasil usando diferentes cenários. Neste estudo foi realizada a previsão da taxa de geração de resíduos sólidos com o intuito de mensurar a quantidade de RSU gerados até o ano de 2030 através de estimativas estatísticas. Estas estimativas foram realizadas para dois cenários. No cenário 1, a taxa de geração per capita de RSU foi considerada fixa para todos os anos, adotando-se o valor médio obtido entre os anos de 2010 e 2015 Por outro lado, no cenário 2, foram utilizadas taxas de geração per capita calculadas pela ABRELPE até o ano de 2015, e em seguida, foi realizada uma projeção da mesma até o ano de 2030. Nessa etapa, notou-se que a partir do ano de 2020 essa taxa apresentou valores muito distintos dos anteriores, e por esse motivo, o valor da taxa de geração per capita de RSU para 2020 foi utilizada para os anos seguintes da projeção. Ainda neste estudo foram utilizados dois métodos para as projeções populacionais do Brasil, o método do crescimento exponencial e o método das componentes demográficas utilizada pelo IBGE. E por fim, o dimensionamento da área necessária para dispor os RSU em aterro sanitário foi realizado através do software InsightMaker e calculado usando os dois cenários e métodos descritos anteriormente. Para ilustrar o principal resultado encontrado, pode-se fazer uma comparação das áreas obtidas nos dois cenários com o estádio do Maracanã. Em relação ao cenário 1, o crescimento exponencial necessitará de uma área equivalente a aproximadamente 5000 estádios para dispor adequadamente os resíduos gerados no Brasil, enquanto que pelo método das componentes demográficas será preciso 4.495 estádios. Já para o cenário 2 será preciso uma áreas correspondente a mais de 6.000 maracanãs em ambos os casos para dispor os RSU gerados no Brasil. Para finalizar o projeto, os cálculos e as projeções serão readequados para os municípios do estado de São Paulo, afim de obter resultados mais detalhados e que possam ser utilizados em estudos futuros.

The study of induced lightnings are of great relevance because with the increasing of vertical cities, there may be a corresponding increase of upward lightning started from a tall structure connected to the ground toward cloud. Then, risks associated with these discharges should also be considered for the protection of persons and property. In this context, the objective of this study is to determine the characteristics of storms that generate upward lighting. From the data collected in 2012 until 2016, it could be recorded 140 upward leaders that started from one of the towers located on Pico do Jaraguá, in São Paulo with the aid of a few ultra-fast cameras. For analysis of these discharges and corresponding storms, satellite imagery were collected and images of electromagnetic sources of lightning measured by SPLMA and LINET from January to march in 2012 and after by BrasilDAT and STARNET until june 2016 were generated. Besides that, images of reflectivity data from radar São Roque, FCTH and IACIT (CAPPI product) in the period of January and march 2012 that measured precipitation during the experiment CHUVA-GLM Vale do Paraíba, from the radar São Roque (CAPPI product) from april 2012 to march 2015 and from radar FCTH (PPI product) from january 2014 to june 2016 were plotted. Based on analyzes of the horizontal structure and on the signature of the radar bright band, most of the precipitation could be categorized as stratiform, with reflectivity lower than 40 dBZ.

O presente trabalho foi iniciado em agosto de 2016 visando a continuidade do projeto de Iniciação Científica elaborado no primeiro semestre desse mesmo ano e tem como objetivo avaliar os métodos de qualificação aplicados aos dados ambientais e espaciais destinados a quantificação do recurso eólico nacional. Com o intuito de viabilizar esse objetivo fez-se a revisão bibliográfica de metodologias de qualificação de dados, a análise de consistência de observações entre sensores anemométricos com princípios de medição distintos e a revisão dos algoritmos. A seguir foi realizada a avaliação de desempenho na detecção de falhas entre sensores anemométricos mecânicos e sônicos, identificando deficiências e propondo melhorias, assim como a aplicação de novos critérios. Realizou-se a identificação e análise das diferenças nos parâmetros de qualidade entre os diferentes sensores. A aplicabilidade dos critérios inicialmente sugeridos foi verificada e analisou-se a diferença entre a medição de dados em uma mesma estação meteorológica em um mesmo período de tempo de dois anemômetros com princípios de medição diferentes. E em sequência implementou-se os novos critérios de qualificação de dados eólicos para a estação da rede SONDA que se localiza na cidade de Petrolina, no estado de Pernambuco. O resultado final obtido foi o aumento na confiabilidade dos dados adquiridos e consequentemente na consistência das análises realizadas, já que além das caracterizações locais, estes dados também são utilizados na validação de modelos computacionais de levantamento do recurso eólico.

Esse trabalho tem por objetivo a análise do processo de conexão de raios em estruturas de pequeno porte (aproximadamente 60 metros) através da captura e posterior processamento geométrico de vídeos com alta taxa de quadros por segundo. Inicialmente, foi dada atenção ao entendimento do método e à revisão de análises de eventos passados. As fórmulas e hipóteses que levavam ao levantamento das características do raio foram revisitadas e reavaliadas. Utilizando a estrutura já preparada pelo grupo ELAT em prédios em São Paulo, as imagens capturadas serviram para a medição de velocidade e comprimento da projeção bidimensional de líderes ascendentes e descendentes da descarga elétrica. Com a adição de uma segunda câmera em uma localização diferente da original, foi possível implementar um algoritmo que realiza a tridimensionalização dos canais das descargas elétricas, o que leva a uma análise de comprimento e velocidade mais completa que a bidimensional.