Publicações

 Espera-se que, ao término deste Tema, o estudante seja capaz de: Descrever como se dá o processo de propagação da luz, de modo a compreender os princípios da Óptica geométrica. Identificar as principais características dos fenômenos de reflexão e refração da luz, bem como os aspectos que os diferenciam. Representar esquematicamente raios luminosos incidentes em espelhos e lentes, de modo a identificar as características da imagem formada em cada caso. Descrever o funcionamento de instrumentos ópticos, de modo a compreender seus princípios de funcionamento a partir dos elementos da Óptica geométrica. Analisar questões, elaborar hipóteses e previsões usando conceitos de Óptica geométrica, além de interpretar dados para obter conclusões a respeito de situações-problema sob uma perspectiva científica. Analisar as propriedades ópticas de materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações cotidianas, industriais e tecnológicas. Analisar o funcionamento de instrumentos ópticos para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar os seus impactos sociais. 

Espera-se que, ao término deste Tema, o estudante seja capaz de: Calcular o trabalho realizado por um gás ideal sobre o meio externo, assim como o trabalho realizado pelo meio sobre o gás. Empregar o conceito de energia interna de uma partícula no cálculo da energia interna de átomos e moléculas do gás ideal. Identificar por meio do estudo do sinal algébrico das grandezas calor, energia interna e trabalho as possíveis variações de estado de um gás ideal. Citar e explicar aplicações da Primeira lei da Termodinâmica no cotidiano. Analisar transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos. Realizar previsões e avaliar intervenções de sistemas térmicos, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento. Analisar questões, elaborar hipóteses e previsões usando conceitos da Termodinâmica, além de interpretar dados para obter conclusões a respeito de situações-problema sob uma perspectiva científica. 

Espera-se que, ao término deste Tema, o estudante seja capaz de: Reconhecer a pressão atmosférica como a pressão exercida pela atmosfera sobre a superfície da Terra, bem como saber medi-la. Compreender o conceito de pressão hidrostática e suas várias aplicações em situações do dia a dia, como no sistema de distribuição de água. Compreender o conceito de empuxo para explicar por que alguns objetos flutuam em líquidos, como a água. Compreender a densidade como propriedade dos materiais sendo definida por uma grandeza escalar que pode ser considerada a medida da quantidade de matéria que ocupa determinado espaço. 

Este trabalho, iniciado em agosto de 2019, teve como objetivo auxiliar e manter as plataformas online do Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST), além do planejamento e desenvolvimento da plataforma oficial do projeto Nexus (Transição para sustentabilidade e o nexo água-agricultura-energia: explorando uma abordagem integradora com casos de estudo nos biomas Cerrado e Caatinga) para disponibilização e divulgação de indicadores obtidos. Inicialmente para o trabalho realizado, foi projetado um plano de análise e aprendizado técnico das ferramentas que seriam utilizadas para a concretização do projeto final da plataforma. A fase de planejamento (em conjunto com diversos pesquisadores) realizada por meio de um brainstorm entre as partes envolvidas no projeto para definir as primeiras características da plataforma, respeitando as regras e diretrizes estabelecidas pelo INPE, além de possibilitar o levantamento dos primeiros requisitos do sistema, para que então fosse possível iniciar o desenvolvimento da plataforma. Assim os conhecimentos foram aplicados o desenvolvimento da plataforma do projeto Nexus embasadas nas ideias dos diversos pesquisadores envolvidos, e por fim, o lançamento oficial da plataforma no servidor interno do CCST, utilizando das tecnologias e aparelhos disponibilizados pela instituição, além de conceitos importantes para o desenvolvimento web (como por exemplo: UI e UX design) tornando a plataforma o mais amigável possível. Por se tratar de uma plataforma online o projeto necessita de melhorias contínuas, para que possa ser entregue um sistema seguro e funcional para os usuários finais, que abrange toda a comunidade científica, além da análise contínua dos levantamentos de dados realizados pelo Google Analytics e criação de gráficos com todas as informações relevantes, relacionando-as para que se possa tomar decisões estratégicas em relação ao projeto, previstas para a continuação do projeto. 

Os raios são fenômenos atmosféricos muito recorrentes em baixas latitudes, entre os trópicos, locais mais quentes e úmidos. Os primeiros estudos relacionados a este tipo de fenômeno baseavam-se na estimativa de sua ocorrência. Com o avanço da tecnologia, foi possível adquirir imagens, por intermédio de câmeras de alta velocidade, da propagação dessas descargas, além de dados físicos como sinal de campo elétrico, corrente elétrica e raios-x produzidos pelo canal do raio. Os raios são divididos em três tipos: intranuvem, descendente e ascendente, podendo ainda ser de polaridade positiva ou negativa. O raio analisado neste trabalho foi um ascendente, que parte do solo em direção à nuvem. Esse tipo de descarga ocorre com menor frequência, pois precisa de situações muito singulares para ser iniciada. Ocorre apenas em estruturas consideradas altas, partindo sempre do mesmo ponto de origem. Este trabalho apresenta a classificação dos raios registrados durante a campanha realizada em 2018 e 2021 nas cidades de São Paulo e São José dos Campos, onde foram instaladas câmeras de alta velocidade e sensores de campo elétrico próximos ao local do evento. Primeiramente foi desenvolvida uma tabela contendo o tipo de raio (intranuvem, descendente ou ascendente), a polaridade (negativa ou positiva) e o tempo de sua ocorrência (adquirido por intermédio de antena de GPS). Esses dados foram associados ao sinal de campo elétrico ambiente, para que a ocorrência da descarga elétrica fosse confirmada. Em seguida, com a utilização das informações da tabela e imagens da câmera rápida, foram feitas análises preliminares do comportamento das descargas de retorno subsequentes de um raio ascendente associadas a variação do campo elétrico ambiente produzido por elas. Essas análises irão auxiliar no desenvolvimento da pesquisa referente a raios ascendentes feita no INPE. 

 O presente trabalho apresenta o processo de coleta de dados para a construção de índice de resiliência comunitária para três cidades do Vale do Paraíba (São Luiz do Paraitinga, Redenção da Serra e Cunha) e a plataforma de visualização dos resultados. O processo de coleta de dados consistiu na busca por bases de dados acessíveis pela internet com o objetivo de alimentar um conjunto de 101 indicadores de resiliência, agrupados por dimensão (social, econômica, infraestrutura, ambiental, institucional e capital social) e agregados em um índice geral. A plataforma de visualização dos resultados foi desenvolvida com base no software livre R, por meio do pacote Shiny, que permite que os usuários interajam com os mapas e explorem os índices de resiliência dos municípios. O trabalho expõe as dificuldades de acesso às bases de dados para a alimentação dos indicadores, sendo no final gerados 47 dos 101 indicadores e a plataforma de visualização dos resultados. ABSTRACT: This paper presents the data collection process for the construction of a community resilience index for three cities in the Vale do Paraíba (São Luiz do Paraitinga, Redenção da Serra and Cunha) and presents the platform for viewing the results. The data collection process consisted of searching databases accessible on the internet in order to create a set of 101 resilience indicators that were grouped by dimension (social, economic, infrastructure, environmental, institutional, and social capital) and aggregated into an overall index. The platform for viewing the results was developed through the free software R using the Shiny package, which allows users to interact with the maps and explore the resilience indices of the municipalities. The paper presents the difficulties of accessing databases for the creation of the indexes being in the end generated 47 of the 101 indexes and the platform for viewing the results. 

O presente Projeto de Iniciação Científica, iniciado em agosto de 2019, tem como objetivo principal dar continuidade a identificação e análise de áreas suscetíveis e vulneráveis a deslizamentos de terra no município de Cunha, além do uso de projeções climáticas do modelo regional Eta–HadGEM-ES RCP 4.5. Com estas novas previsões de extremos climáticos, possíveis áreas vulneráveis a estes desastres no município entre os períodos de 2022 a 2040 poderão ser levantadas. Após a investigação de eventos de deslizamentos de terra no município, verificou-se o registro de sucessivos desastres naturais no período de janeiro de 2010 a setembro de 2011. Com base em dados georreferenciados de ravinas e cicatrizes de deslizamentos de terra, fornecidos pela CPRM, foram coletados apenas os pontos de cicatrizes, e levantados outros pontos, através do banco de imagens de satélites disponibilizados no Google Earth, estando todos os pontos dentro deste período de ocorrência. No total foram obtidos 319 pontos de cicatrizes. Deste montante, 160 foram utilizados para o cálculo da suscetibilidade a deslizamentos de terra. Assim, os mapas temáticos para as variáveis ambientais pedologia, litologia, uso e cobertura do solo, declividade, curvatura horizontal e curvatura vertical foram reajustados. O mapa de uso e cobertura do solo foi realizado através de uma classificação supervisionada, com uso de imagens do satélite LANDSAT-5, e utilizado o algoritmo de otimização Support Vector Machine, no ambiente do software R. Através dos 160 pontos de cicatrizes distribuídos no município, foram calculados os pesos para cada classe das variáveis ambientais, com valores variando entre 0,00 e 1,00. Em seguida, através do software ArcGIS® 10.8, e por intermédio da álgebra de mapas, aplicou-se uma modelagem matemática para obter a suscetibilidade. Como resultado, em uma área total de aproximadamente 1400,00 km² do município de Cunha, 1044,61 km² se encontraram na faixa de suscetibilidade média, representando em torno de 75% do município, enquanto 303,91 km² (21,74%), em classe de suscetibilidade alta. O valor máximo obtido de suscetibilidade foi de 0,69, enquanto o Índice Médio Geral de Suscetibilidade para as 160 cicatrizes foi de 0,57, sendo o maior valor obtido de 0,68. Tal valor está coerente conforme previsto na modelagem, onde para valores maiores ou iguais a 0,70 poderão ocorrer eventos de deslizamentos. Desta forma, é essencial a investigação de precipitação na área de estudo para o cálculo da vulnerabilidade, visto que o município possui forte tendência à ocorrência destes desastres.

O presente estudo objetivou investigar a vulnerabilidade do bioma caatinga no enfrentamento as mudanças climáticas no semiárido brasileiro. A metodologia utilizada foi à revisão bibliográfica de livros, artigos e periódicos. A pesquisa desencadeou-se com a análise bibliográfica onde foi feito um estudo de forma aleatória de diversas publicações que tratam essa temática nos últimos 20 anos. A investigação ocorreu sobre a perspectiva histórica da terminologia, mudanças climáticas; do estudo do bioma caatinga e da compreensão das vulnerabilidades desse bioma frente ao aumento da temperatura média global da Terra. Conclui-se que o grande causador das alterações no clima e as consequências decorrentes desse processo, é o comportamento humano com ações que agridem a natureza de forma exacerbada. Essas constantes alterações climáticas mostram como o planeta é vulnerável e como as atividades humanas agridem de forma desenfreada o meio ambiente, e que pode ser muito sentido no bioma caatinga, onde a escassez hídrica e o aumento da temperatura tornam-se mais intensos e prejudica as diversas formas de vida presentes nesse habitat. 

O acesso a água potável, segura e acessível, é reconhecido como um direito humano. A segurança hídrica do abastecimento humano pode ser comprometida pelas desigualdades de acesso. O acesso a água é usualmente analisado através de indicadores de cobertura de atendimento, seja por serviços de saneamento, captações de água subterrânea ou pluvial pelos domicílios, que não permite avaliar as desigualdades na sua distribuição. A pesquisa objetivou estudar as desigualdades de acesso à água no Estado de São Paulo através de indicadores: índice de Gini adaptado e Razão 80/20. Os municípios de Nova Campina e Barra do Turvo apresentaram maiores valores do índice de Gini adaptado, acima de 0,3. Já Barra do Turvo, Iaras e Avaí apresentaram maiores valores do Razão 80/20, com os 20% dos moradores com maiores rendas per capita possuindo o dobro de acesso em relação aos 20% com menores rendas per capita. 

Climate change has modified the geographic distribution and productivity of plants in tropical forests. I present considerations on the regions where extractivist and farmers are most threatened by climate change and discuss the changes in species composition that take place in Amazonia. The increase in atmospheric CO2 can stimulate more carbohydrates, lipids, and vegetable proteins in non-timber forest products for economic use in Amazonia. However, the increase in forest productivity has been limited by increased temperature, vapor pressure deficit, drought, forest fires, and deforestation. The density of some species of palms, Cecropia and Vismia, are increasing in degraded areas, but native Amazonia species, such as acai berry, andiroba, and Brazil nut, are decreasing. Forest-dependent extractivist and farmers are most threatened by climate change in municipalities in the southern and eastern regions in Brazilian Amazonia. 

Identification of terrestrial carbon (C) sources and sinks is critical for understanding the Earth system as well as mitigating and adapting to climate change resulting from greenhouse gas emissions. Predicting whether a given location will act as a C source or sink using terrestrial ecosystem models (TEMs) is challenging due to net flux being the difference between far larger, spatially and temporally variable fluxes with large uncertainties. Uncertainty in projections of future dynamics, critical for policy evaluation, has been determined using multi-TEM intercomparisons, for various emissions scenarios. This approach quantifies structural and forcing errors. However, the role of parameter error within models has not been determined. TEMs typically have defined parameters for specific plant functional types generated from the literature. To ascertain the importance of parameter error in forecasts, we present a Bayesian analysis that uses data on historical and current C cycling for Brazil to parameterise five TEMs of varied complexity with a retrieval of model error covariance at 1 degrees spatial resolution. After evaluation against data from 2001-2017, the parameterised models are simulated to 2100 under four climate change scenarios spanning the likely range of climate projections. Using multiple models, each with per pixel parameter ensembles, we partition forecast uncertainties. Parameter uncertainty dominates across most of Brazil when simulating future stock changes in biomass C and dead organic matter (DOM). Uncertainty of simulated biomass change is most strongly correlated with net primary productivity allocation to wood (NPPwood) and mean residence time of wood (MRTwood). Uncertainty of simulated DOM change is most strongly correlated with MRTsoil and NPPwood. Due to the coupling between these variables and C stock dynamics being bi-directional, we argue that using repeat estimates of woody biomass will provide a valuable constraint needed to refine predictions of the future carbon cycle. Finally, evaluation of our multi-model analysis shows that wood litter contributes substantially to fire emissions, necessitating a greater understanding of wood litter C cycling than is typically considered in large-scale TEMs. 

 This study evaluated the use of hydrogel on the development of Rapanea ferruginea under water restriction through Vibrational Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-UATR). Seedlings of approximately 30 cm height were transferred in pots with 3 L of soil. The group of seedlings was separated into 5 different triplicate treatments according to the amount of hydrogel, as follows: H1 (25%), H2 (20%), H3 (15%), H4 (10%) and S (control without hydrogel). The applied hydrogel was mixed homogeneously with the soil. All treatments were irrigated with 40 mL of water. FTIR spectra were obtained from fresh leaves collected during 13 months of monitoring. The correlation of the hydroxyl (water) band with the main biomolecules between treatments with the control was evaluated using the Mann-Whitney test (p<0.05). The biomolecule bands were subjected to principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering analysis (HCA). The results indicate a significant correlation of the water band with the lipid, hemicellulose, cell wall and starch components in the species. The use of hydrogel resulted in a significant difference in the water absorption band in relation to the control group through the Mann-Whitney test and in biomolecules as the HCA and PCA analysis suggested. The best development was observed in groups H4 (10%), H2 (20%) and H3 (15%). The use of hydrogel positively influences the biomolecular development of the Rapanea ferruginea and monitoring is viable by FTIR