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Lightning monitoring technologies to support electric power applications have been developed and used for at least 30 years in many countries. The main technology available consists of Lightning Location Systems (LLS). They have been used in conjunction with specific computational tools by power utilities for many different applications dedicated to reduce the lightning impact on electric power systems. In most cases, the LLS operate in the LF frequency range and are designed to detect and locate mainly cloud-to-ground flashes. In general, most of the applications are concentrated in the operation and analysis of performance of distribution and transmission networks, involving the use of real time and historic data. The goal of this article is describe the most common uses of LLS data by power utilities. Examples of applications involving cloud lightning data obtained by these networks are also discussed. The potential use of LLS data is strongly dependent on the adequate knowledge by power utility personal of such aspects.

Recentemente, há um aumento de CO2 na atmosfera, decorrente do uso de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural) em termelétricas, indústrias, automóveis e também da devastação e queima de florestas contribuindo para o aquecimento global. O objetivo do presente trabalho é estimar o fluxo de CO2 entre a superfície e a atmosfera, empregando uma rede neural artificial (RNA) Perceptron de Múltiplas Camadas (PMC). Os dados observacionais são assumidos como dados de satélites ambientais. O processo de inversão ocorre em 2 etapas: (a) estimativa de perfis de concentração de CO2 a partir de radiâncias, (b) identificação de fluxo de CO2 a partir da concentração obtida no item (a). Os resultados dos processos de inversão foram satisfatórios em que a RNA-PMC apresentou robustez ao estimar o fluxo de superfície entre o solo e a atmosfera com dados ruidosos.

The analysis of development activities in the surrounding protected natural areas contributes to identify the elements that question the functionality, the contradictions and the limits of sustainable development of these areas. In this context, this study examines the susceptibility to environmental risks of buffer zones of two protected natural areas in the State of São Paulo. This analysis was built from orbital date of the TM/Landsat-5 sensor and the Shuttle Radar Topographic Mission. During the time study, the buffer zones showed increased susceptibility to erosion and geomorphologic vulnerability of protected areas. This condition is primarily related to the conversion of natural areas into agricultural systems in regions with steep slopes. The observed scenario shows the need to adopt effective measures for the management and restoration of priority areas to ensure the biological and functional integrity of conservation units.

After the integration of three regional lightning detection networks (SIDDEM and RINDAT) in June 2005, the Brazilian lightning detection network (BrasilDAT) covered almost 50% of Brazil except to the Amazon basin and the Northeastern Brazil. For the last 6 years (2005-2010), the BrasilDAT network has been detecting cloud-to-ground (CG) lightning flashes over the mid-southern part of Brazil with relative high accuracy (estimated average detection efficiency of 80% and average location accuracy of less than 1km). In this paper, the CG lightning distribution in Southern and Southeastern Brazil will be presented based on the 6-year data from BrasilDAT. Furthermore, detection efficiency (DE) corrections were provided to compensate variations due to sensor faults or changes in network geometry. There is evidences that the topography and the occurrence of frontal systems (which are common in the Southeastern Brazil) are responsible for the spatial distribution of the CG flashes observed. The increase in the number of CG flashes observed in the central-southern Paraná and western Rio Grande do Sul might be related to the occurrence of Mesoscale Convective Systems (MCS) which are very large time-persistent meteorological systems characterized by high CG flash rates.

A 12 sensors trial network, called Brazilian Total Lightning Detection Network (BTLN), combining advanced lightning detection technologies with modern electronics was installed in the Southeastern Brazil in 2010/2011. The network is composed of 12 WeatherBug Lightning Sensor (WLS), each of them with a GPS-based timing circuit, a digital signal processor (DSP) and onboard storage and internet communication equipment. The WLS is a wideband system with detection frequency ranging from 1Hz to 12MHz. The wide frequency range enables the sensor to not only detect strong CG strokes, but to also detect weak IC pulses. The sensor records whole waveforms of each flash and sends them back, in compressed data packets, to the central server. Instead of using only the peak pulses, the whole waveforms are used in locating the flashes and differentiating between IC and CG strokes. Sophisticated digital signal processing technologies are employed on the server side to ensure high-quality detections and to eliminate false locations. The main goal of this paper is present the preliminary data provided by the trial network since December 2010.

Variations of the network performance indicate the limitations of the lightning data provided by lightning location networks. One of the most important is the detection efficiency (DE), given as the ratio of the number of detected events by the events that actually occur. And of course variations of the network DE affect the analyses (mainly spatial) using the resulting lightning data. On this way, the most recent version (fourth generation) of the relative detection efficiency model (RDEM) for the Brazilian Lightning Detection Network (BrasilDAT) is presented: the RDEM4. Some improvements on the previous version (Naccarato and Pinto. 2008) are made: (1) more consistent filtering of essential solutions and sensors, (2) relative detection efficiency distributions for each individual sensor assessed as a function of distance, peak current and azimuth, (3) network detection efficiency estimation based on the daily status reports, which provides a ultimate accuracy on the DE computation. The results show considerable enhancements compared to from the previous version (RDEM3). The correction of the number of CG lightning based on the peak current distributions shown also a considerable effect on the final CG lightning density maps increasing the CG lightning density values over the entire network coverage with a significant improvement over areas close to the network borders.

Este trabalho tem como objetivo o aperfeiçoamento dos algoritmos para a determinação da cobertura efetiva de nuvens em imagens do satélite geoestacionário GOES. A cobertura efetiva de nuvens é utilizada para alimentar o modelo de transferência radiativa BRASIL-SR utilizado para o mapeamento de recursos de energia solar no território brasileiro. A radiação solar fornece energia para todos os seres vivos e para alguns sistemas de sensores (passivos); o homem contribui de forma direta para as constantes mudanças climáticas ao meio ambiente, a utilização de satélites artificiais, vem sendo cada vez mais explorada na utilização em pesquisas cientificas, tendo como grande foco as áreas meteorológicas. As nuvens são o principal fator de modulação da irradiação solar incidente na superfície e desempenham um papel fundamental no balanço enérgico do planeta. As nuvens, apresentam importância no controle da temperatura na superfície uma vez que está relacionada com a capacidade de reflexão da energia solar. Além disso, a observação das nuvens também são relevantes para observar e obter informações sobre fenômenos meteorológicos como furações, ciclones, frentes frias. O modelo Brasil-SR foi desenvolvido no INPE com o apoio da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e do instituto de pesquisa GKSS/Alemanha. O modelo Brasil-SR utiliza informações climatológicas de temperatura, visibilidade atmosférica, albedo de superfície e umidade relativa em conjunto com a cobertura efetiva de nuvens para parametrizar os processos radiativos que ocorrem na atmosfera. O modelo Brasil-SR permitiu a geração de um banco de dados confiáveis sobre o potencial de energia solar no Brasil e resultou na publicação do Atlas Brasileiro de Energia Solar. As atividades desenvolvidas estão em fase inicial em razão de que a bolsista se integrou ao projeto em Fevereiro/2011. Neste período, foi desenvolvida as competências para desenvolvimento de algoritmos utilizando o pacote computacional MATLAB para o processamento de imagens do satélite GOES. Os primeiros resultados são esperados para o fim de 2011. Dados observados em estações meteorológicas em operação em aeroportos nacionais serão utilizados para validação dos algoritmos em desenvolvimento. Esta etapa de comparação com dados de superfície deverá ocorrer a partir de Setembro/2011.

A eficiência do uso da água (water-use efficiency, WUE) traduz-se na razão entre a assimilação de carbono e a perda de água por transpiração de espécies vegetais (sendo um parâmetro que pode ser utilizado também para ecossistemas terrestres). Este conceito serve como uma importante medida de avaliação do uso da água pelas plantas e da resiliência dos tipos funcionais de plantas às variações na disponibilidade de água. Neste trabalho iniciado em janeiro de 2011, duas atividades principais são apresentadas: inicialmente dados medidos de assimilação de carbono (fluxos de carbono) e de evapotranspiraçao foram trabalhados para validar simulações com um modelo da biosfera terrestre (IBIS). Posteriormente, o modelo foi rodado para o período de 2007 a 2010, complementando um conjunto de dados já existente de 10 anos medidos na Amazônia. A primeira atividade teve como objetivo a preparação dos dados, com a criação de um Script em linguagem de programação Fortran 77, usando métodos de gap-filling, para o preenchimento de dados de fluxo de carbono, que são utilizados como dados de entrada no modelo computacional IBIS. Posteriormente o modelo foi rodado para simular a produção liquida e evapotranspiração, e através da razão entre GPP e ET, foi calculada a WUE. Os resultados mostram que o modelo simula uma diminuição da WUE, na época seca (agosto a outubro) e são comparáveis com os dados simulados nos anos anteriores.

A revolução Industrial trouxe consigo diversos danos ao meio ambiente, sendo um deles as emissões de poluentes, gerados pela utilização de carvão e petróleo. Diariamente é introduzido na atmosfera diversas espécies químicas, decorrentes de processos naturais e antrópicos. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar quimicamente o aerossol local da cidade de São José dos Campos/SP, em suas frações fina (MP2,5) e grossa (MP2,5-10), afim de identificar algumas espécies químicas em sua fração solúvel no período chuvoso (março/2010) e seco (julho/2010). Para tal foi coletado material particulado com frequência diária utilizando um amostrador dicotômico que foi instalado no INPE ( Instituto de Pesquisas Espaciais) em São José dos Campos/SP, sobre o edifício CEA (Ciências Espaciais e Atmosféricas) a cerca de 10 metros do solo. Nessas amostras, foram dosados os ânions maiores (Cl-, NO3- e SO42-), nos extratos aquosos de ambas as frações, utilizando a técnica de cromatografia líquida de troca iônica. Os resultados do íon cloreto no período seco foram de 0,068mg.g-1 na fração fina e 7,95 mg.g-1 na grossa, com relação ao período chuvoso os valores das frações foram de 2,66mg.g-1 para a fina e 16,97 mg.g-1 para a grossa, indicando predominância na fração grossa para os dois períodos, porém foi observado maiores concentrações no período chuvoso, para ambas as modas. O mesmo pode ser observado para o íon nitrato, cuja concentração foi de 24,69 mg.g-1 na fração fina e 39,63 mg.g-1 na grossa para o período seco, e de 20,7 mg.g-1 para a fração fina e 34,5 mg.g-1 grossa no chuvoso, tendo também maiores concentrações nas frações grossas, e um aumento menos significante nas concentrações do período seco. Em relação ao sulfato, as concentrações foram 141,7 mg.g-1 na fração fina e 29,3 mg.g-1 na grossa para o período chuvoso e 85,04 mg.g-1 fina, 27,01 mg.g-1 grossa no período seco, sendo predominante sua concentração no período chuvoso e na fração fina em ambos períodos. Desse modo, pode-se concluir que o sulfato, no extrato aquoso é predominantemente de origem antrópica por se encontrar principalmente na fração fina. O cloreto, nessa região é encontrado na fração grossa indicando ser provavelmente de origem marinha. Com relação ao nitrato, observa-se uma participação equivalente nas duas frações mostrando que, além de um componente natural, existe uma contribuição antrópica não desprezível.

Upper Tropospheric Cyclonic Vortices (UTCV) is a system defined as low pressure patterns in the synoptic scale, formed in the upper troposphere with average duration of few hours to several days. In this study, the UTCV systems were monitored at Southeast of Brazil through the S-band Doppler radar of IACIT, located in São José dos Campos/SP, which was also used to monitor the displacement of the event and the lightning associated with the system through of the BrasilDat network. Based on these data (available at the Lightning Monitoring and Prediction Center of ELAT / FUNCATE), it was possible to predict and monitor the displacement of UTCV in the Paraiba Valley, one region with high lightning incidence.