Resumo em Português:
Com dados de descargas elétricas atmosféricas detectadas pela rede de sensores do SIMEPAR/PR, este trabalho tem como principal objetivo analisar as atividades elétricas de três sistemas convectivos, relacionando-as com o ciclo de vida de cada um. Estes sistemas ocorreram no sul do continente sul-americano, cuja identificação e seleção obedeceram a critérios estabelecidos neste trabalho. Imagens de satélite geoestacionário, realçadas no infravermelho, foram utilizadas neste procedimento, para os anos de 2002 e 2003. Um dos sistemas (o mais intenso e maior) se desenvolveu na região onde a eficiência de detecção é inferior a 20% mas, a sua dissipação ocorreu numa região com maior eficiência. Os outros dois sistemas ocorreram dentro da região com eficiência de detecção da rede superior a 90%. Verificou-se que as descargas elétricas se concentraram preferencialmente nas regiões onde os núcleos convectivos apresentavam temperaturas de topo inferiores a 190 K. O máximo de descargas detectadas ocorreu próximo ou no momento de maturação do sistema. Os resultados sugerem que a intensidade da convecção de sistemas convectivos pode estar relacionada com a quantidade de descargas elétricas atmosféricas associadas a estes. Também, que a quantidade de descargas detectada pode estar relacionada com o estágio de desenvolvimento dos núcleos imersos nos sistemas convectivos.Resumo em Inglês:
With data from atmospheric electrical discharges detected by the network of sensors of SIMEPAR/PR, this work has as main objective to analyze the electrical activity of three convective systems, relating them to the life of each one. These systems occurred in the southern South American Continent, which identification and selection followed criteria established in this work. Geostationary satellite imagery, enhanced in the infrared has been used in this procedure, for the years 2002and 2003. One of the systems (the most intense and largest) has developed in the region where the efficiency of detection is lower than 20%, but its dissipation occurred in a region with greater efficiency. The other two systems occurred within the region with detection efficiency greater than 90%. It was found that the electrical discharges were preferentially concentrated in the regions where the nuclei had convective top temperatures lower than 190 K. The maximum detected discharges occurred near or at the time of maturity of the system. The results suggested that the convection intensity of convective systems can be related to the quantity of atmospheric electrical discharges associated to them. Also, it was found that the temporal evolution of the electrical discharges can be related to the stage of development of nuclei embedded within the convective systems.Resumo em Português:
Este trabalho visa estimar e analisar a variação dos elementos do campo de gravidade na região do Aqüífero Guarani em um período de dois anos e três meses - abril de 2002 a julho de 2004 - usando os dados da missão GRACE. Esta variação engloba todas as mudanças de gravidade que são causadas por variações na distribuição de massa da superfície da Terra e pela deformação da Terra Sólida em resposta a estas variações de massa, estimadas pelos coeficientes de Stokes fornecidos pela missão GRACE. As soluções foram obtidas somente a partir de perturbações de órbita de satélites independentemente de dados de gravidade na superfície oceânica e continental. As soluções mensais do campo gravitacional da Terra fornecidas pela missão GRACE, considerando o grau e a ordem máximos de expansão dos elementos do campo de gravidade em harmônicos esféricos de 150 (fevereiro de 2003 a julho de 2004) e 120 (abril, agosto e novembro de 2002), foram processadas e forneceram valores de altura geoidal e anomalia ar-livre para cada conjunto destas soluções mensais, juntamente com os erros associados. Uma inversão linear 3-D da altura geoidal residual foi realizada para obter a distribuição de densidades tridimensional associada a estas variações, verificando-se assim a viabilidade do uso dos dados do GRACE na investigação da variação das massas de água no Aqüífero Guarani. A partir da anomalia ar-livre e dos dados de um modelo topográfico digital da região obteve-se também a anomalia Bouguer em um perfil representativo do aqüífero, a fim de estimar a correspondente variação da massa de água na região analisada.Resumo em Inglês:
This work estimates the variation of the gravity field elements in a period of two years and three months - April 2002 to July 2004 - using the GRACE mission data in the Guarani aquifer region; these changes are the sum of all the gravity changes that are caused by variations from mass distribution of the Earth's surface and by the deformation of the solid Earth in response to these mass variations. The solutions have been calculated only from the disturbances of the satellite orbits and do not depend on the gravity data available in the oceanic and continental areas. The calculations of the Earth's gravity field monthly solutions by using the GRACE mission data, considering the spherical harmonics, i.e., the Stokes coefficients, for the global gravity field, up to degree and order 150 (February/2003 to July/2004) and 120 (April, August and November 2002), have been transformed in geoidal height and free-air anomaly grids, with the respective associated errors. A linear 3-D inversion using the residual geoid height supplied the three dimensional density distribution, showing that the use of the GRACE data in investigation of the water mass variability in Guarani aquifer is feasible. A Bouguer anomaly profile, calculated by using the GRACE free-air anomaly and a digital topographic model data, was used in order to estimate the water mass variation in the Guarani aquifer region.Resumo em Português:
Nesse trabalho, foi feito um estudo de caso das características radiativas e morfológicas de um Sistema Convectivo de Mesoescala (SCM) causador dos maiores índices de precipitação observados sobre o Rio Grande do Sul, no período de novembro de 2002 a fevereiro de 2003, utilizando a ferramenta FORecasting and TRAcking of the evolution of Cloud Clusters. O caso selecionado foi o dos dias 19 e 20/02/2003, onde apenas um sistema foi o responsável pela precipitação registrada nas estações meteorológicas em superfície. Esse sistema teve um ciclo de vida de 23 horas, com início às 13 UTC do dia 19/02/2003, maturação às 04 UTC e dissipação às 11:30 UTC do dia 20/02/2003. Durante todo esse período, apresentou topos frios com núcleos com temperatura abaixo de 210 K. Ficou evidenciado que o sistema teve um comportamento semelhante ao descrito pelos modelos conceituais de SCMs, apresentando primeiramente forte convecção, associada a valores mais baixos de temperatura de brilho, para depois expandir-se no estágio de maturação. Os resultados mostraram a existência de diferentes padrões de relação entre a temperatura mínima de brilho e a precipitação registrada em superfície. Pode-se concluir que, com dados de apenas duas estações meteorológicas de superfície é difícil determinar se as características do SCM observado pelas imagens de satélite refletiram com confiabilidade o momento de maior atividade convectiva do SCM em superfície, caracterizado pelos maiores valores de precipitação.Resumo em Inglês:
This article conducts a case study describing the radiational and morphological characteristics of a Mesoscale Convective System (MCS) responsible for the highest precipitations rates observed over Rio Grande do Sul State, Brazil, within the period spanning from November 2002 to February 2003. To that end, the FORecasting and TRAcking of the evolution of Cloud Clusters (ForTrACC) was used as the main tool. The selected case refers to the February 19 and 20, 2003 MCSevent that caused high rainfall rates reported by the surface meteorological stations. This MCS displayed a life span of 23 hours, initiating at 13 UTC of February 19, reaching its mature stage at 04 UTC and dissipating at 11:30 UTC of the following day. During this entire period the MCS displayed cold tops with brightnesstemperatures below 210 K. The behaviour of the MCS followed that described in typical conceptual models, where early strong convection is followed by lower values of brightness temperature, and then display area expansion in its mature stage. We also found distinct relations between minimum brightness temperatures obtained from satellite imagery and precipitation rates reported at the surface during the life cycle of the MCS. The conclusion is that the data collected from only two surface stations could not allow the determination of the clear-cut agreement between the radiative characteristics of the MCS observed by satellite and precipitation rates measured at the surface.Resumo em Português:
Há vários esforços no sentido de obter informações sobre mudanças de saturação e pressão, devidas à produção dos reservatórios, a partir de dados sísmicos com lapso de tempo. A despeito de alguns bons exemplos existentes na literatura especializada, várias aproximações são feitas para a realização destes estudos. Geralmente, é assumido que as propriedades sísmicas são funções da saturação e da pressão diferencial Pd (pressão de soterramento menos pressão de fluido). Na verdade, a tensão que determina o comportamento sísmico é a tensão efetiva Pef, que não é exatamente igual a Pd. De fato, esta é igual à tensão de soterramento menos n vezes a pressão de fluido. Tal coeficiente n é conhecido como coeficiente de tensão efetiva. Eventualmente, a depender das circunstâncias, este pode ser identificado com o coeficiente de Biot-Willis considerando o módulo de compressão volumétrica do meio poroso. Neste trabalho serão apresentados resultados de medidas em laboratório procurando quantificar os valores de n para calcários e arenitos fechados brasileiros. É importante salientar que este é o primeiro esforço de realização deste tipo de medidas em rochas brasileiras. Os resultados mostram que as aproximações mencionadas podem introduzir erros nas estimativas de pressãoa partir de dados de monitoramento sísmico mesmo para rochas muito porosas.Resumo em Inglês:
There are numerous efforts to obtain information about saturation and pressure changes due to reservoir production from time-lapse seismic data. In spite of some good examples existing on the literature, there are a lot of approximations behind those studies. Generally, it is assumed that the seismic properties are functions of saturation and differential pressure Pd (overburden minus fluid pressure). Actually, the stress that governs the seismic behavior is the effective stress Pef, which is not exactly equal to Pd. In fact it is equal to the overburden stress minus n times the fluid pressure. Such coefficient (n) is known as the effective stress coefficient. Sometimes, depending on the circumstances, it might be identified as the Biot-Willis coefficient taking into consideration the bulk modulus of the porous media. In this paper, laboratory results in a tentative to quantify the n values for Brazilian limestones and tight sands will be presented. It is important to point out, that is the first effort to perform this sort of measurements on Brazilian rocks. The results have shown that the mentioned approximations can introduce errors on pressure estimations from time-lapse data even for high porosity rocks.Resumo em Português:
A aplicação dos métodos geofísicos em estudos ambientais, essencialmente na caracterização e monitoramento de áreas impactadas por contaminantes, é crescente e promissora. Este trabalho apresenta os resultados da aplicação do método de Polarização Induzida (IP), por meio da técnica de caminhamento elétrico, na determinação da área de percolação de material lixiviado proveniente de resíduos sólidos domiciliares, dispostos em aterro do tipo vala. Na ausência de poços de monitoramento ou outras técnicas diretas de investigação na área do aterro, a caracterização geológica em conjunto com a aplicação de técnicas geofísicas constituem uma alternativa para caracterização preliminar e monitoramento de materiais lixiviados. Entretanto, é vital a compreensão adequada do comportamento do parâmetro físico diante de possíveis alterações no ambiente geológico resultantes da presença de compostos contaminantes. Os resultados apontam uma tendência de redução nos valores de cargabilidade no sentido de fluxo do chorume, possivelmente devido à dissolução por ataque ácido aos materiais metálicos presentes nos resíduos e óxidos e hidróxidos de ferro presentes em abundância no solo.Resumo em Inglês:
The application of geophysical methods in environmental studies, essentially in the characterization and monitoring of contaminated areas, is growing and promising. This paper presents the application of the Induced Polarization method (IP), through the electrical profiling technique, in the determination of the leachate plume originated in the type ditch landfill. In absence of monitoring wells or other direct techniques of investigation in landfill area, the geological characterization together with the application of geophysical techniques they constitute an alternative for preliminary characterization and monitoring leached materials. However, is vital the appropriate understanding of the physical parameter due to possible alterations in the geological environment resultants of the contaminants presents. The results suggest a reduction tendency in the chargeability values in the leachate sense flow, possibly due to the dissolution for attack acid to the metallic materials present in the residues and oxides and hydroxides of iron present abundantly in the soil.Resumo em Português:
Este trabalho utiliza as equações dos fenômenos poroelástico-eletromagnéticos acoplados para simular pelo método das diferenças finitas no domínio do tempo as respostas sismoelétricas de modelos porosos saturados bidimensionais. As fontes sísmicas são do tipo explosivo com freqüência de corte 100 Hz.Os receptores foram localizados na direção horizontal e na vertical. Foram simulados cinco modelos porosos heterogêneos cujas respostas serviram para definir os tipos de interfaces que geram sinais sismoelétricos, as dimensões mínimas da heterogeneidade para detectabilidade sismoelétrica e o raio de investigação máxima. Observou-se resposta sismoelétrica irradiada em interfaces com contraste de porosidade, salinidade, litologia e fluido óleo-água. Os resultados obtidos sugerem a possibilidade de se planejar uma aquisição sismoelétrica conjuntamente com uma aquisição sísmica de superfície para objetivos rasos ou com uma aquisição sísmica em poço e interpoços para objetivos dentro do raio de investigação máxima.Resumo em Inglês:
This work uses the equations of the coupled poroelastic-electromagnetic phenomena to simulate by finite-difference methods the seismoelectric responses of 2D saturated porous models. The seismic source was of explosive type with frequencies in a seismic range up to 100 Hz. The receivers were arranged in horizontal and vertical positions. Several heterogeneous porous models were simulated to define the interface type enabling the generation of seismoelectric signals, the minimum dimension of heterogeneity that is possible to detect and the maximum investigation range of seismoelectric tools. The seismoelectric response was observed at interface of porosity, salinity, lithology and oil-water contact. These results provided a quantitative base for planning of seismoelectric acquisition jointly with surface seismic, well and interwell seismic tools for targets inside of the investigation range.Resumo em Português:
Este trabalho tem por objetivo identificar e caracterizar as feições oceanográficas de pequena e mesoescala que ocorrem na plataforma continental de Santa Catarina (SC). Foram empregadas imagens de temperatura e concentração de clorofila da superfície do mar (TSM e CSM), obtidas pelo sensor MODIS. Foi selecionada uma imagem diária para cada mês do ano de 2003, excetuando dezembro, onde procurou-se avaliar efeitos sazonais. As feições oceanográficas foram observadas através da aplicação de diferentes níveis de contraste e paletas de cores para realce. Foram identificadas feições como vórtices, meandros, cogumelos, plumas, filamentos, frentes e áreas de ressurgências. Os resultados indicam que no verão a distribuição superficial em mesoescala da temperatura é mais homogênea, levando a um número menor de feições observáveis. O fenômeno de ressurgência costeira em escala localizada ao sul da Ilha de SC e junto à costa foi observado nos meses de novembro, janeiro e fevereiro. Durante o outono e o inverno as imagens apresentaram maior grau de complexidade, principalmente devido à presença da frente costeira do Prata, com características de menor temperatura e maiores valores de clorofila.Resumo em Inglês:
The objective of this paper is to characterize surface small and meso-scale oceanographic features in the Santa Catarina continental shelf, Brazil. The features were identified using MODIS satellite imagery of sea surface temperature (SST) and sea surface chlorophyll (SSC). One daily image was selected for each month of the year 2003, excepting December, aiming to search for seasonality. The oceanographic features were identified by visual inspection, applying different levels of contrast and color palettes to improve the visualization. The features identified were distinguished in eddies, meanders, mushroom like features, plumes, filaments, fronts and upwelling areas. The results indicated that during the summer, the continental shelf is homogeneous with few surface features. The most prominent feature during summer period (January to March) was the upwelling area nearby Santa Marta Cape, southern from Florianópolis Island. During the fall and winter seasons there were more surface features, mainly due to the evolution of the Prata Front system, with smaller SST and higher SSC.Resumo em Português:
Propomos um novo método de migração em profundidade baseado na solução da equação da onda com densidade constante no domínio da freqüência. Uma aproximação de Padé complexa é usada para aproximar o operador de evolução aplicado na extrapolação do campo de ondas. Esse método reduz as imprecisões e instabilidades devido às ondas evanescentes e produz imagens com menos ruídos numéricos que aquelas obtidas usando-se a aproximação de Padé real para o operador exponencial, principalmente em meios com fortes variações de velocidades. Testes em dados de afastamento nulo do modelo de sal SEG/EAGE e nos dados de tiro comum 2-D Marmousi foram realizados. Os resultados obtidos mostram que o método de migração proposto consegue lidar com fortes variações laterais e também tem uma boa resposta para refletores com mergulhos íngremes. Os resultados foram comparados àqueles resultados obtidos com os métodos split-step Fourier (SSF), phase shift plus interpolarion (PSPI) e Fourier diferenças-finitas (FFD).Resumo em Inglês:
We propose a new method of depth migration based on a constant density variable velocity wave equation in the space-frequency domain. A complex Padé approximation of the wave equation evolution operator is used for wavefield extrapolation. This method mitigates the inaccuracies and instabilities due to evanescent waves and produces images with fewer numerical artifacts than those obtained with a real Padé approximation of the exponential operator, mainly in media with strong velocity variations. Tests on zero-offset data from the SEG/EAGE salt model and the 2D Marmousi prestack dataset show that the proposed migration method can handle strong lateral variations and also has a good steep dip response. We compare the results of the proposed method with those obtained using split-step Fourier (SSF), phase shift plus interpolation (PSPI) and Fourier finite-difference (FFD) methods.Resumo em Português:
O Canal de Cotegipe com 30 m de profundidade e 4 km de extensão estabelece a conexão entre a Baía de Aratu (24,5 km²) e a Baía de Todos os Santos (1223 km²). Ao redor da Baía de Aratu e ao longo do Canal de Cotegipe existe uma expressiva concentração industrial e portuária, acarretando em descargas tóxicas que transformam a região em um dos quatro importantes focos de poluição dentro da Baía de Todos os Santos. Análises de dados correntométricos, maregráficos e de qualidade de água permitiram uma avaliação inicial dos mecanismos de circulação ao longo do canal. Os dados indicam que os fluxos de maré são modulados pela extensão de inundação da região intermarés. Uma amplificação do domínio do fluxo de vazante ocorre nas marés de quadratura junto à saída do canal, e em sizígia na sua extremidade interna. Fluxos com freqüência submareal estabelecem-se principalmente devido ao gradiente de densidade normalmente orientado em direção à Baía de Todos os Santos, acarretando em uma estratificação vertical de característica estuarina. Esta estrutura de fluxo é reforçada no inverno e atenuada no verão, quando a redução do gradiente de densidade permite o estabelecimento de fluxos não estratificados ou até mesmo com estratificação estuarina inversa ocasionada pelo aumento das taxas de evaporação.Resumo em Inglês:
The Canal de Cotegipe is a 30 m deep, 4 km long tidal channel in northeastern Brazil connecting the small Baía de Aratu (24.5 km²) to the much larger Baía de Todos os Santos (1223 km²). Several industrial and port facilities surround the channel and Baía de Aratu, and polluted riverine discharge as well as a direct release of toxic residuals by harbor operations makes the area one of the four polluted hot-spots within Baía de Todos os Santos. An analysis of current measurements, tidal elevation records and water quality monitoring has allowed for a preliminary understanding of the driving forces that affect the channel. Tidal flows are modulated by the extent of intertidal inundation in the channel and the bay, with stronger ebb-dominant flow conditions associated with neap tides at the seaward end of the channel and with spring tides at the landward end of the channel. Subtidal flows are mainly driven by density gradients normally oriented towards Baía de Todos os Santos, leading to a vertically stratified, estuarine like flow. This structure is strengthen in the wet season and weakened in the dry season when unstratified or evenand inverse estuarine stratification may develop as a result of higher evaporation rates.Resumo em Português:
A conversão de números digitais (NDs) de imagens orbitais em quantidades físicas relacionadas às propriedades espectrais de objetos presentes na superfície terrestre é dependente de fiel caracterização atmosférica, a qual tem sido realizada com medidas obtidas por balões meteorológicos ou por fotômetros solares posicionados em superfície. Recentemente, alguns sensores orbitais vêm produzindo dados que também permitem caracterizar a atmosfera, como os fornecidos pelo sensor MODIS. Neste artigo, valores de Fator de Reflectância Bidirecional de superfície (FRBs) determinados em campo foram comparados com aqueles calculados a partir de imagens TM/Landsat-5 através de modelos de transferência radiativa (MTRs), sendo que os dados de entrada destes modelos referentes à caracterização da atmosfera foram estimados a partir do emprego de um fotômetro solar CIMEL e de produtos atmosféricos MODIS. Os resultados demonstraram que os dados MODIS são aplicáveis na conversão de dados orbitais para valores de FRBs.Resumo em Inglês:
The conversion of digital numbers (DN) from orbital images to physical quantities of the Earth surface is dependent on trusted atmospheric characterization, which has been performed through the application of data collected from meteorological balloons or by solar photometers positioned at the Earth surface. Recently some orbital sensors have generated useful data that could be utilized in this characterization like those generated by sensor MODIS. Here, surface Bidirectional Reflectance Factors (BRF) estimated from field data were compared to those calculated from TM/Landsat-5 converted images through radiative transfer codes. The input data of these codes were estimated considering two different sources: the solar photometer and the MODIS sensor. The results have indicated that the MODIS data can be applied in the DN to surface BRF conversion.