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Presented are results obtained from changing electric field measurements and high-speed video analysis on lightning flashes over Johannesburg, South Africa. A flat-plate antenna and integrator were used to record changing electric fields and the high-speed footage was recorded using Phantom v310 and v7.1 (15,000 fps and 5,000 fps respectively) cameras. A total of 34 negative strokes and 3 positive strokes were analysed. The recorded negative strokes presented an average peak intensity of 8.0 V/m, 0 – 100 % rise time of 3.3 µs, 10 – 90 % rise time of 1.8 µs and pulse duration of 6.4 µs. The positive strokes presented an average peak intensity of 36.7 V/m, 0 – 100 % rise time of 22.9 µs, 10 – 90 % rise time of 7.4 µs and pulse duration of 33.4 µs. The average continuing current durations, determined using high-speed videos, was 6.3 ms for the negative strokes and 81.5 ms for the positive strokes.

Um dos graves problemas consequentes da industrialização e do uso intensivo de agrotóxicos no Brasil é a contaminação de solos com compostos químicos perigosos. Essa contaminação pode ocorrer por disposição e derrame proposital ou acidental de resíduos provenientes de atividades agrícolas, industriais, domésticas ou por deposição atmosférica, que modificam as características naturais do solo, produzindo impactos e limitando seus usos (MARQUES et al., 2011). Em busca de alternativas para remediar solos contaminados, as técnicas que aliem eficiência na descontaminação, simplicidade na execução e menor custo, tem tido um maior destaque.

As produções geradas por Instituições de Pesquisas e Universidades são de extrema importância para o Brasil, e a sua difusão à população é de grande valia, tendo em vista que a sociedade é quem legitima e apoia o desenvolvimento da ciência e tecnologia (SILVA et al., 2017). Sendo assim, o Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) criou o Projeto Educação – Extensão Educacional: Um Projeto de Difusão do Conhecimento Científico, com o objetivo de difundir à sociedade brasileira e ao sistema educacional do país, os temas ambientais inerentes aos trabalhos realizados pelo Instituto. Este projeto de Iniciação Científica teve como principal objetivo auxiliar na implementação e no desenvolvimento do Projeto, através de diversas ações, tais como: levantamento de trabalhos/temas a serem difundidos; desenvolvimento de palestras direcionadas aos Alunos (Discentes) e Professores (Docentes) dos ensinos fundamental e médio; manutenção de banco de dados específico com consultas em MySQL, com registro de todos os participantes, palestrantes, temas científicos difundidos, escola, data, e demais dados; e aplicação de formulários para avaliar a qualidade dos trabalhos/temas científicos ambientais proferidos, bem como a didática utilizada na realização de cada palestra. Em 2017 foram realizadas 189 palestras em diversos municípios, das quais 186 ministradas nas cidades brasileiras de Aparecida, Cachoeira Paulista, Cruzeiro e Cunha, enquanto que 03 nas cidades portuguesas de Évora e Lisboa. Em maio de 2018 o Projeto foi iniciado na ETEC Prof. José Sant’Ana de Castro, na cidade de Cruzeiro – SP, onde estão sendo palestrados 12 temas de cunho científico ambiental. São eles: Desmatamento; Desastres Naturais; Eucaliptos; Meteorologia Básica; Os Biomas do Brasil – Amazônia, Caatinga e Pantanal; Os Biomas do Brasil – Cerrado, Mata Atlântica e Pampa; Pegada Ecológica; Queimadas; Qualidade do Ar; Reflorestamento; Recuperação de Nascentes; e Suscetibilidade e vulnerabilidade a escorregamentos de terra. No 1º semestre de 2018 serão realizadas 72 palestras, atendendo a uma média de 600 alunos. Além disso, Alunos e Professores responderão a um formulário eletrônico ora desenvolvido no Projeto, com o objetivo de avaliar a qualidade das palestras e o quanto elas agregaram ao conhecimento de ambos. Os dados do formulário serão armazenados no banco de dados criado e a análise dos mesmos será utilizada no aprimoramento do Projeto. Novos temas estão em fase de desenvolvimento, como Fitorremediação de solos contaminados e Fitorremediação de águas contaminadas, os quais serão palestrados futuramente com a continuidade deste Projeto.

O Paraná é o maior produtor de energia elétrica do Brasil, quase totalmente originada por hidroelétricas e que corresponde a 96% do total gerado no estado. Entretanto, o aproveitamento desta fonte está em declínio em função dos impactos ambientais e devido à pressão da sociedade com relação as questões sociais e econômicas ocasionadas. A publicação da Resolução 482/2012 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e após a sua revisão através da Resolução 687/2015 que regulamenta a microgeração e minigeração, se tornou possível utilizar os sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFVCR) de forma a complementar a matriz elétrica brasileira em grandes empreendimentos e na forma de geração distribuída (GD). Entretanto para desenvolver projetos de qualidade nesta área, é necessário que se conheça com o maior grau de precisão possível o potencial solar da região. O objetivo deste trabalho é o de apresentar os principais resultados obtidos com a elaboração do Atlas de Energia Solar do Estado do Paraná, resultado da parceria entre a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e a Itaipu Binacional através do Parque Tecnológico Itaipu (PTI) e do Centro Internacional de Hidroinformática (CIH). Os produtos voltados à energia solar no Paraná foram desenvolvidos pelo INPE por meio do Laboratório de Modelagem e Estudos de Recursos Renováveis de Energia (INPE/LABREN) com o apoio da UTFPR por meio do Laboratório de Energia Solar (UTFPR/LABENS), atuando na validação e interpretação dos dados, fazendo uso do modelo de transferência radiativa BRASIL-SR e das informações obtidas para o Paraná no âmbito do projeto do Atlas Brasileiro de Energia Solar – 2a edição. Os resultados obtidos neste trabalho mostram o excelente potencial de radiação solar e fotovoltaico no Estado do Paraná, superior a muitos países europeus onde esta fonte de energia renovável já está bastante disseminada.

Nitrogênio (N) e fósforo (P) são essenciais para manutenção da produtividade agrícola e pecuária, mas, quando em excesso no ambiente, são responsáveis por uma diversidade de impactos negativos, que ameaçam os ecossistemas, a saúde e o bem-estar humano. Na bacia do Alto Paraguai (BAP), o avanço das atividades antrópicas em cabeceiras de rios estão relacionadas a alterações no aporte de sedimentos e nutrientes para o Pantanal brasileiro, maior área alagável do planeta. No presente trabalho, foram avaliadas as alterações nos balanços do N e do P em solos ao longo do tempo (2000 a 2015), na bacia do rio Vermelho, importante contribuinte da BAP. Foi realizada integração de dados do uso e cobertura da terra e entradas e saídas de nutrientes em sistema de informações geográficas. Os resultados evidenciam alterações no balanço dos nutrientes, estreitamente relacionadas às práticas agrícolas. Solos agrícolas apresentam redução nos valores do balanço de N, nos quais as entradas compensam a remoção durante a colheita. A principal entrada de N ocorre através da fixação biológica, e os produtos agrícolas representam a principal via de saída de ambos os nutrientes (N e P). Excedente de P é observado em solos cultivados com soja e milho, devido à alta adubação mineral. Embora o uso dos nutrientes seja considerado eficiente, a expansão das atividades agrícolas nas áreas mais altas da BAP podem favorecer perdas para a atmosfera (N) e corpos hídricos (N e P), contribuindo para alterações na ciclagem dos nutrientes e alterações nos ecossistemas pantaneiros a jusante.

Mapping tree species at landscape scale to provide information for ecologists and forest managers is a new challenge for the remote sensing community. Here, we tested the potential of a recent deep learning algorithm to identify and segment tree species associated with forest disturbance in very high-resolution multispectral images (0.3 m) from WorldView-3 satellite. The study was conducted in a region of the critically endangered Brazilian Atlantic Rainforest, which is a global priority for biodiversity conservation due to its abundance of species of flora and fauna occurring across an extremely fragmented and degraded landscape. The convolutional network generated in this study for identifying trees from different species was trained with about 1500 high-resolution true colour synthetic optical images and their labelled masks for each species. Additionally, we created a new framework for measuring disturbance levels within forest fragments based on the spatial distribution of individual disturbance-related trees. Our deep learning network segmented tree species with overall accuracies of above 95% and Dice coefficients of above 0.85. Then, the segmentation of tree species was produced over a region >1000 km² using WorldView-3 Red, Green and Blue bands pan-sharpened at 0.3 m. We found that the crowns of disturbance-related species covered between 1 and 5 % of the natural forest canopies. Our results based on the trees distribution shown that disturbance tends to increase with fragment size and revealed information that were not accessible from classical landscape fragmentation analysis, which is mainly based on size and connection of the forest fragments. We are still far from recognizing all the species, however, species that are indicator of disturbance and early successional stage of forests can be accurately mapped. Our work shows how deep learning algorithm can support applications such as mapping tree species and forest disturbance at the landscape scale from space.

The lack of Information on the nitrogen cycle in Latin America is a serious impediment to provide a proper evaluation and projection on how human activity is altering nitrogen pools and turnover at regional and global scales. In the scope of the Nitrogen Human Environment Network (Nnet Project), we propose a conceptual framework of nitrogen emissions drivers in Latin America to understand the complexity of nitrogen dynamics in the region, the diverse drivers and impacts on human health. Besides, the conceptual framework emphasizes the crucial role of political decisions and institutional forcefulness in providing and implementing appropriate mechanisms to deal with the benefits versus costs situation of nitrogen use. Some questions are discussed under the current socio-economic status of Latin American countries: (i) What factors are responsible for the increasing of emissions from nitrogen use? (ii) Is population growth the ultimate cause for the continuous expansion of Nr emissions? (iii) Are there other factors influencing this presumable foremost cause? (iv) What is the role of government institutions in provoking this situation and finally in controlling and reversing this trend? Finally, we provided a wide survey to search for nitrogen in current Latin American policies, specifically in the Nnet Project case-study countries. At large, all countries have reported general measures and mechanisms to deal with nitrogen, but only as a greenhouse gas (N2O). Specific and/or unified policies dealing directly with N emissions were not observed; however, some isolated measures with linkages to nitrogen have been considered in the legislation of some countries.

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.