Resumo em Português:
Uma equação de regressão múltipla MOS (da sigla em inglês para Model Output Statistics), para previsão da temperatura mínima diária do ar na cidade de Bauru, estado de São Paulo, é desenvolvida. A equação de regressão múltipla, obtida usando análise de regressão stepwise, tem quatro preditores, três do modelo numérico global do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) e um observacional da estação meteorológica do Instituto de Pesquisas Meteorológicas (IPMet), Bauru. Os preditores são prognósticos para 24 horas do modelo global, válidos para 00:00GMT, da temperatura em 1000hPa, vento meridional em 850hPa e umidade relativa em 1000hPa, e temperatura observada às 18:00GMT. Esses quatro preditores explicam, aproximadamente, 80% da variância total do preditando, com erro quadrático médio de 1,4°C, que é aproximadamente metade do desvio padrão da temperatura mínima diária do ar observada na estação do IPMet. Uma verificação da equação MOS com uma amostra independente de 47 casos mostra que a previsão não se deteriora significativamente quando o preditor observacional for desconsiderado. A equação MOS, com ou sem esse preditor, produz previsões com erro absoluto menor do que 1,5°C em 70% dos casos examinados. Este resultado encoraja a utilização da técnica MOS para previsão operacional da temperatura mínima e seu desenvolvimento para outros elementos do tempo e outras localidades.Resumo em Inglês:
A MOS (Model Output Statistics) multiple regression equation for the prediction of daily minimum air temperature at the city of Bauru, in São Paulo State, is developed. The multiple regression equation, obtained using stepwise regression analysis, has four predictors, three from the CPTEC (Centre of Weather Forecast and Climate Studies) global model and one from observational data of the meteorological station at IPMet (Institute of Meteorological Research), Bauru. The predictors are the model 24 hours prognosis, valid at 00:00GMT, of 1000hPa temperature, 850hPa meridional wind and 1000hPa relative humidity, and the 18:00GMT observation of temperature. These four predictors account for approximately 80 percent of the total variance of the predictand, with a root mean square error of 1.4°C, i.e., approximately half of the standard deviation of daily mininum temperature observed at the IPMet station. A verification of the MOS equation with an independent sample of 47 cases shows that the forecast value is not significantly deteriorated when the observational predictor is not considered. The MOS equation, with or without this predictor, produces forecast with absolute errors smaller than 1.5°C in 70 percent of the cases studied. This result encourages the use of the MOS technique for operational daily minimum air temperature forecasting and the development of this technique for other weather elements and other localities.Resumo em Português:
A camada limite planetária (CLP) na região de Iperó-SP é estudada através de simulações numéricas utilizando um modelo unidimensional com fechamento de segunda ordem. Os resultados indicam que os fluxos verticais turbulentos, em resposta ao aquecimento solar, de calor sensível e latente têm valores máximos próximo à superfície decrescendo linearmente com a altura, favorecendo assim os transportes de calor e umidade para os níveis mais altos da atmosfera. No período noturno a turbulência térmica praticamente cessa e consequentemente os fluxos turbulentos são pequenos em toda extensão vertical da CLP. Em resposta a isto, os perfis verticais médios de temperatura e umidade são melhor simulados durante o dia. Por outro lado, os fluxos em superfície e o saldo de radiação simulados estão em quase perfeita concordância com os observados durante todo o período, e o ciclo diurno da temperatura do ar próximo à superfície é satisfatoriamente simulado.Resumo em Inglês:
One-dimensional second order numerical model coupled with surface budget energy prognostic equations is used to simulate the planetary boundary layer (PBL) in the region of Iperó-SP. Model results indicate that vertical turbulent sensible and latent heat fluxes decrease upwards quasi-linearly from a maximum positive value at the surface. This implies that heat and humidity are transported from the ground surface into the higher atmosphere. The mechanical turbulent flux at night is very small and the thermal flux nearly ceases in all PBL vertical extension. Consequently, temperature and humidity mean vertical profiles are better simulated during the daylight period. On the other hand, the surface fluxes and simulated radiation budget are in very good agreement with the observed values. Therefore, the inclusion of the surface energy budget equation permits a significant improvement on the air near surface daily cycle temperature simulation.Resumo em Português:
Este trabalho descreve uma nova metodologia para a estimativa auto-calibrada do albedo planetário da Terra com uma resolução sintética de 2,5° x 2,5°em latitude e longitude, pela análise dos dados telemetrizados do Experimento Célula Solar (ECS) do segundo satélite de coleta de dados ambientais do INPE (SCD2), lançado em outubro de 1998. Os resultados de um ensaio semi-quantitativo da nova metodologia e a descrição dos resultados obtidos para os anos de 1998 e 1999 são apresentados e discutidos. Este experimento abre as portas para o desenvolvimento de uma metodologia nacional de estudos do sistema climático através da monitoração das nuvens com emprego de satélites de baixos custo, peso e complexidade tecnológica.Resumo em Inglês:
This work describes a new self-calibrated method for the assessment of the Earth's planetary albedo with a synthetic ground resolution of 2.5° latitude x 2.5° longitude by using the telemeterized data from the Solar Cell Experiment (SCE) of the second INPE's data collection satellite (SCD2), launched on October, 1998. A semi-empirical examination of this new method's result is reported, and the calculated planetary albedo for the years 1998 and 1999 is presented and discussed. This experiment may establish a cost-effective innovation for the Brazilian space program as regards to the study of the climate system by cloud cover monitoring.Resumo em Português:
Posicionamento por ponto a partir de dados GPS pode proporcionar precisão que varia de 100 metros, até poucos milímetros, ao nível de probabilidade de 95%. Para alcançar o melhor nível de precisão, o usuário deve dispor de equipamento e programas de computador adequados, bem como capacidade para acessar produtos GPS disponibilizados pelo International GPS Geodynamics Service. Neste trabalho descreve-se a teoria do posicionamento por ponto com o GPS e apresentam-se os resultados de um experimento realizado utilizando dados da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos satélites GPS. Os resultados proporcionaram repetibilidade melhor que 5mm e 10mm para as componentes horizontais N e E respectivamente, e de 6mm + 4 ppb (partes por bilhão) para a componente vertical (h). Comparação com resultados estimados na realização do SIRGAS mostrou-se compatível com a incerteza das estações que foram utilizadas para conectá-lo ao ITRF94. Trata-se portando de um método com grande potencialidade de ser utilizado em aplicações requerendo alta precisão, como por exemplo algumas aplicações em Geodinâmica.Resumo em Inglês:
Point positioning from GPS data can provide precision varying from 100 meters to a few millimeters at the level of 95% probability. To reach the best level of accuracy, users need proper equipment and software, as well as access capability to GPS products available at the International GPS Geodynamics Service. In this paper, the theory related to point positioning using GPS is presented as well as the results of an experiment conducted using data from the Brazilian Active Control System. The results show repeatability better than 5mm and 10mm for the N and E baseline components respectively, and 6mm + 4 ppb (parts per billion) for the vertical. Comparison with SIRGAS campaign showed results at the same level of uncertainty as that of the stations used to tie the SIRGAS frame to ITRF94. Therefore, precise point positioning is a powerful tool to be used in applications requiring high level of precision, such as Geodynamics.Resumo em Português:
O trabalho trata da determinação das ondulações geoidais na região do Município do Rio de Janeiro, cuja solução é obtida através da aplicação da fórmula de Stokes, definida em função das anomalias da gravidade para o modelo esférico da Terra. A integral de Stokes foi calculada empregando-se o método clássico de discretização da área, subdividida em células de 2' x 2' de extensão. Para a obtenção da parcela referente aos curtos e médios comprimentos de onda do espectro do geóide a informação gravimétrica terrestre foi anexada aos dados da área oceânica, obtidos através de satélite altimétrico GEOSAT. O efeito indireto das reduções gravimétricas foi calculado utilizando-se o Segundo Método de Condensação de Helmert, que conduz ao menor valor deste efeito. A parcela relativa aos longos comprimentos de onda foi calculada empregando-se os coeficientes geopotenciais do modelo OSU91A, completo até o grau e ordem 360. Os valores obtidos do geóide gravimétrico foram comparados com os valores das ondulações geoidais determinadas por rastreamento de satélites do sistema GPS sobre 4 pontos de cotas de nível conhecidas, e revelaram uma precisão de ± 6 cm nas diferenças entre os pontos utilizados na comparação.Resumo em Inglês:
Geoidal undulations have been determinated in the municipality of Rio de Janeiro and nearby region, using Stokes formula, which is defined as a function of gravity anomalies. The computation of Stokes integral was carried out by the method of compartmentalization, applied to the researched area, subdivided into cells of 2' x 2'. Field gravimetric information was integrated to ocean data from GEOSAT satellite in order to get the medium and short wavelength components of the geoid spectrum. The long wavelength component was computed through the OSU91A geopotencial model, complete to order and degree 360. The indirect effect of gravimetric reduction was obtained using Helmert's Second Condensation Method. Comparison of the results with data obtained from the GPS/levelling derived geoidal heights points out a difference of ± 6 cm (rms) in the benchmarks.Resumo em Português:
Séries temporais de radiação UV-B, biologicamente ativa, obtidas em vários locais no Brasil, em Punta Arenas no Chile e em La Paz na Bolívia são apresentadas. O quadro atual de mudança atmosférica, principalmente a tendência global de redução no ozônio total, fez surgir na comunidade científica preocupações quanto a um possível aumento na intensidade da radiação ultravioleta (UV) solar na superfície terrestre. Nesse contexto, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais-INPE opera uma rede de medidores do tipo Biômetro, radiômetros especialmente projetados para medir a radiação UV causadora de efeitos danosos à saúde humana, a radiação UV-B Eritema, desde o início dos anos 1990. Analisam-se neste trabalho as séries temporais de máxima dose diária de radiação UV-B Eritema obtidas com o Biômetro, estudando-se a variação sazonal e calculando-se o Índice UV. Os maiores valores do Índice UV são encontrados nas regiões de La Paz, Campo Grande e Natal. A radiação UV-B apresentou uma forte dependência da latitude geográfica e da altitude, conforme esperado. Os Índices UV atingiram valores próximos a 15 em La Paz, e acima de 12 em Natal e Campo Grande no período de verão. Também é apresentado o resultado de um experimento para medir a radiação UV-B difusa realizado em Cachoeira Paulista em 24 e 25 de novembro de 1998. A radiação difusa representa pelo menos 45% da radiação global para o UV-B Eritema.Resumo em Inglês:
Time series of biologically active UV-B radiation observed at sites in Brazil, and at La Paz, Bolívia and Punta Arenas, Chile, are presented. With the ozone depletion occurring in the earth's atmosphere, increases of UV-B radiation are expected. Since 1991, the National Institute for Space Research- INPE, has been acquiring data on biologically active solar UV radiation (Erythemal UV), at ground level. A network of radiometers to measure UV-B radiation has been used. The seasonal variations and an average UV-Index calculation is presented. The regions of La Paz, Campo Grande and Natal have the higher UV-B intensities. The UV-B radiation presented a dependency with geographical latitude and altitude, as expected. The UV-Index for summer was close to 15 at La Paz and above 12 for Campo Grande and Natal. The experiment to measure UV-B diffuse radiation showed that diffuse radiation is at least 45% of global radiation in the Erythemal UV-B radiation range.Resumo em Português:
O presente trabalho trata da aplicação do filtro Kalman-Bucy (FKB), organizado como uma deconvolução (FKBD), para extração da função refletividade a partir de dados sísmicos. Isto significa que o processo é descrito como estocástico não-estacionário, e corresponde a uma generalização da teoria de Wiener-Kolmogorov. A descrição matemática do FKB conserva a relação com a do filtro Wiener-Hopf (FWH) que trata da contra-parte com um processo estocástico estacionário. A estratégia de ataque ao problema é estruturada em partes: (a) Critério de otimização; (b) Conhecimento a priori; (c) Algoritmo; e (d) Qualidade. O conhecimento a priori inclui o modelo convolucional, e estabelece estatísticas para as suas componentes do modelo (pulso-fonte efetivo, função refletividade, ruídos geológico e local). Para demostrar a versatilidade, a aplicabilidade e limitações do método, elaboramos experimentos sistemáticos de deconvolução sob várias situações de nível de ruídos aditivos e de pulso-fonte efetivo. Demonstramos, em primeiro lugar, a necessidade de filtros equalizadores e, em segundo lugar, que o fator de coerência espectral é uma boa medida numérica da qualidade do processo. Justificamos também o presente estudo para a aplicação em dados reais, como exemplificado.Resumo em Inglês:
The present paper treats the application of the Kalman-Bucy filter (KBF), organized as a deconvolution (KBDF), for the extraction of the reflectivity function from seismic data. This means that the process is described as non-stationary, and corresponds to a generalization of the Wiener-Kolmogorov theory. The mathematical description of the KBF preserves its relationship to the Wiener-Hopf filter (WHF) that deals with the counterpart stationary stochastic process. The strategy to solve the problem is structured in parts: (a) The optimization criterion; (b) The a priori knowledge; (c) The algorithm; and (d) The quality. The a priori knowledge includes the convolutional model, and establishes statistics to its components (effective source wavelet, reflectivity function, and geological and local noises). To demonstrate the versatility, applicability and limitations of the method, we performed systematic deconvolution experiments under several situations of additive noise levels and effective source wavelet. First, we demonstrate the necessity of equalizer filters, and second that the spectral coherence factor is a good measure of the quality of the process. We also justify the present study for its application in real data, as exemplified.Resumo em Português:
O aspecto mais conhecido da variabilidade solar é o ciclo de 11 anos, observado no número de manchas solares. No entanto, este ciclo tem sido observado em outros registros, como os das atividades nucleares dos cosmonuclídeos 14C e 10Be em testemunhos de gelo das calotas polares. Cronologias dos índices das espessuras dos anéis de crescimento das árvores, recentemente, começaram a ser usadas como possíveis registros das variações do ciclo solar no passado. Em diferentes locais no mundo foi observado uma influência do ciclo solar de 11 anos nos anéis de crescimento de árvores. Entretanto em outros locais não foi possível encontrar vestígios dessa influência solar nas árvores. Isto nos levou a fazer um estudo das possíveis influências da atividade solar nos anéis de crescimento de árvores da América do Sul. A determinação das espessuras de anéis é feita através de uma metodologia ótica e computacional. Este trabalho mostra os resultados obtidos para um destes locais, que é São Francisco de Paula, Brasil. Uma cronologia média de 65 anos foi determinada para as espessuras dos anéis de crescimento de árvores, neste lugar. Para a procura das periodicidades, relacionadas com os fenômenos de origem solar, foi usado o método de análise da regressão iterativa. Nós encontramos periodicidades de 20,7, 12,8 e 5,6 anos relacionadas aos ciclos solares de 22 anos (Ciclo de Hale), 11 anos (ciclo de Schwabe) e o segundo harmônico do ciclo de 11 anos. Também foi encontrado um período de 8,6 anos, o qual é devido ao desbaste feito na floresta.Resumo em Inglês:
The most important aspect of the solar variability is the 11 year-old cycle, observed in sunspot number variations. This cycle has already been observed in terrestrial records, such as the nuclear activity variations of cosmogenic 14C from tree rings and 10Be in ice sample of polar caps, by sophisticated and high cost methods. By more simple methods, chronologies of tree ring width index recently began to be used as possible record of the solar activity variations in the past. In different locations of the world an influence of the 11 year-old solar cycle was observed in tree growth rings. However, in some other places it was not possible to find the influence of solar activity variations in trees. This led us to perform a study of the possible influence of the solar activity in tree rings from trees grown in South America. The tree rings width determination is made using an optical and computational methodology. This work shows the results obtained at one of the locations studied, at San Francisco of Paula, Brazil. A 65 year-old mean chronology was determined for the tree ring width at this place. For the periodicity search, related to the phenomena of solar origin, the iterative regression analysis method was used. Periods were found at 20.7, 12.8 and 5.6 years related to the cycles 22 year solar (Hale Cycle), 11 year (Schwabe cycle) and the second harmonic of the 11 year cycle. It was also found a 8.6 year period, which is due to periodical thinning down for forest management and preservation.