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South Africa has a long history of lightning research. Tall towers provide a useful tool for investigating lightning as they generally have a high repeatability of events. The Johannesburg region in the Gauteng province has two tall towers, the Brixton tower and the Hillbrow tower, with a high frequency of lightning events. This paper presents a project beginning in January 2017 and aims to study the physics of lightning through high-speed video observation and fast electric field measurements. Thunderstorms over Johannesburg have a high cloud base which allows for visible channels from the tall towers. More than 200 videos of downward and upward flashes were observed since the project started. Also, 6 flashes to a 53 m tall building were observed. The project also aims to raise awareness around lightning dangers in Africa.

Em 2017 o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE criou, através do seu Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST/INPE) e do seu Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE), o Projeto 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. SILVA et al. (2017) relatam que 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. Os Autores afirmam que o conhecimento científico uma vez que é gerado, precisa ser difundido à comunidade científica e logo em seguida à população, de todos os níveis e classes sociais, para que tomem o devido conhecimento e tenham a consciência de que as ações científicas e tecnológicas desenvolvidas podem transformar e melhorar suas vidas. Quando um novo conhecimento científico é difundido em todas as esferas da sociedade, este conhecimento passa a ser compartilhado, ou seja, não fica restrito ao meio científico que o gerou, e isso tem sido a base da inovação tecnológica para a produção de novos conhecimentos científicos e tecnológicos. Neste contexto, ressalta-se que diversos profissionais do INPE palestraram à sociedade, em parceria com o Núcleo de Educação Regional de Guaratinguetá, temas científicos de cunho ambiental produzido pelo Instituto, e, portanto, na busca pela qualidade e fortalecimento do programa, este artigo objetiva apresentar os indicadores do Projeto Difusão do Conhecimento Científico em 2017.

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. Foi dado prosseguimento ao trabalho realizado no projeto anterior, desenvolvendo o algoritmo de tridimensionalização do canal luminoso dos raios. Também foi construído um algoritmo de reconhecimento de imagem que retorna todos os pixels de um raio em uma foto, acelerando significativamente a coleta, que anteriormente era manual. Com a adição de uma segunda câmera de alta velocidade em um segundo posto de observação, foi possível capturar em vídeo um evento de conexão, que foi devidamente analisado pelos métodos desenvolvidos.

This paper describes the improvement of computational performance of the BRASIL-SR model. This computational code, which is used for the estimate of incident surface solar radiation, was optimized with an application of OpenMP directives and code modifications for the implementation of data output (I/O) operations using NetCDF format files. After these implementations, it was verified that the speedup of the code was further improved with the I/O optimizations, with a more stable efficiency, which shows a better use of the processors in the underlying supercomputer. Resumo. Este artigo apresenta a melhoria de desempenho computacional do modelo BRASIL-SR. Este código computacional, utilizado para a estimativa da irradiação solar incidente na superficie, foi otimizado com a aplicação de diretivas de OpenMP e modificações do código para implementação de operações de entrada e saída de dados (E/S) utilizando arquivos em formato NetCDF. Após estas implementações, verificou-se que o ganho de desempenho do código foi ainda maior com um novo tratamento de E/S, gerando uma eficiência mais estável, o que mostra uma melhor utilização dos processadores no supercomputador empregado.

O objetivo desse trabalho é avaliar diferentes metodologias de extrapolação de perfis verticais de ventos no modelo numérico de previsão do tempo WRF (Weather Research and Forecasting) a partir da comparação com perfis obtidos por torres anemométricas localizadas em Petrolina-PE, João Câmara-PB, Araripina-PE e UbajaraCE. Essa extrapolação faz-se necessária para estimar os valores da velocidade do vento à altura dos aerogeradores, pois o modelo numérico fornece os dados de velocidade do vento à altura de 10 metros. Iniciou-se com a revisão bibliográfica sobre perfis verticais de vento e camada limite atmosférica, assim como das metodologias utilizadas para extrapolação e interpolação vertical do vento. Em seguida, analisou-se as principais variáveis que influenciam os perfis e a turbulência do vento, como a rugosidade, o fator de potência e a velocidade do vento nos dados coletados pelas torres anemométricas. Com esses dados foi possível calcular os erros associados a extrapolação utilizando as leis de potência e a logarítmica. Verificou-se que estes valores eram os mesmos (considerando três casas decimais), ou seja, não há distinção na utilização da lei de potência ou logarítmica, para fins de extrapolação. Escolheu-se, então, a lei logarítmica para a realização da extrapolação dos dados do modelo. Para extrapolar e interpolar os dados de vento a 10m de altura do modelo WRF e fazer a comparação com os dados medidos foi testado três metodologias: uma extrapolando os dados do modelo a 10 metros usando o perfil logaritmo (método três), as outras duas foram interpolação dos valores de vento nos níveis de pressão mais próximos da altura desejada para obter as estimativas. A diferença entre eles é que uma considera a altitude do terreno (método um), enquanto que no método dois faz somente a interpolação em dois diferentes níveis de pressão, sem considerar a altura do terreno. Os erros associados às extrapolações e interpolação das três metodologias foram calculados para as séries de dados inteira e para as estações do ano. Em seguida, comparou-se, através de gráficos, as três metodologias com os perfis obtidos diretamente da estação anemométrica. Entre os métodos estudados o que apresentou um menor erro com relação aos dados observados foi o método um, pois entre todas as torres o maior erro quadrático médio foi de 4.2 m/s em Ubajara e o menor de 1.7 m/s em Petrolina. O método dois foi o que apresentou valores maiores de erros, sendo o menor erro calculado de 3.3 m/s em Petrolina e o maior erro de 11.3 m/s na torre de Araripina.

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.