Radiação global e difusa diária na região de transição Cerrado-Amazônia brasileira

This study aimed to analyze the seasonal variations in atmospheric transmissivity and solar radiation (global and diffuse) on the horizontal surface in Sinop, Mato Grosso (MT) (11.865°S, 55.485°W, and altitude of 371 m) from 06/02/2011 to 12/31/2014. The values of diffuse radiation were measured using the Melo-Escobedo-Oliveira (MEO) shadow ring, with application of astronomical, geometric, and anisotropic correction factors. The analysis of atmospheric transmissivity was based on the classification of sky cover as cloudy, partly cloudy, partially clear, or clear. The diffuse radiation showed similar behavior to the radiation at the top of the atmosphere, reaching a maximum between October and April (rainy season), while the global radiation displayed higher levels during the dry season (May to September). The average daily global radiation ranged from 22.75±0.61 MJ m−2 d−1 in August to 16.44±1.45 MJ m−2 d−1 in January. In Sinop, cloudy and partly cloudy skies occurred on 45.6% of days and atmospheric transmissivity of global radiation was greater than 55% on 54.6% of days. The variations in diffuse radiation in the region were influenced by cloudiness and the concentration of biomass burning aerosol particles. The diffuse radiation can represent 8.02%–99.12% of the global radiation and 5.33%–29.01% of solar energy incident at the top of the atmosphere.Este estudo objetivou analisar a variação sazonal da transmissividade atmosférica e radiação solar (global e difusa) incidente na superfície horizontal no município de Sinop, Mato Grosso (MT), (11,865°S; 55,485°W, e altitude de 371 m) de 02/06/2011 a 31/12/2014. Os valores de radiação difusa foram obtidos na utilização do anel de sombreamento Melo-Escobedo-Oliveira (MEO), com aplicação de fatores de correção astronômicos, geométricos e anisotrópicos. Para análise da variação da transmissividade atmosférica ao longo do ano estabeleceu-se a classificação da cobertura de céu como nublado, parcialmente nublado, parcialmente aberto e aberto. A radiação difusa apresentou comportamento semelhante ao verificado no topo da atmosfera, com valores máximos durante o período de outubro a abril (estação chuvosa), já a radiação global apresentou maiores valores durante o período seco (Maio a Setembro). A média diária da radiação global atingiu valores de 22,75±0,61 MJ m−2 d−1 em Agosto a 16,44±1,45 MJ m−2 d−1 em Janeiro. Em Sinop, as coberturas de céu nublado e parcialmente nublado ocorreram em 45,6% dos dias e a transmissividade atmosférica da radiação global foi maior que 55% em 54,6% dos dias. As variações na radiação difusa na região foram influenciadas pela nebulosidade e concentração de aerossóis provenientes de queima de biomassa. A radiação difusa pode representar de 8,02%–99,12% da radiação global, e 5,33%–29,01% da radiação solar incidente no topo da atmosfera

RAINFALL EROSIVITY IN MUNICIPALITIES OF THE BRAZILIAN CERRADO BIOME

ABSTRACT: The objective of this work was to estimate the rainfall erosivity in 101 municipalities in the Brazilian Cerrado biome. First, a filling of missing data was carried out for 81 rain gauge stations, with a 20-year historical series, in the states of Mato Grosso (MT), Mato Grosso do Sul (MS), Minas Gerais (MG), and Goiás (GO). The corrected data were subjected to 16 regionally calibrated equations, which enabled the determination of the rainfall erosivity. The results indicated that municipalities in northeastern MS present the highest monthly erosivity indexes (El30m), reaching 2,796.5 MJ mm ha-1 h-1 year-1 in January, whereas the lowest index for this same month was 733.0 MJ mm ha-1 h-1 in the eastern MT. The rainfall annual erosivity, or R factor, varied between 3,713.1 and 12,345.6 MJ mm ha-1 h-1 year-1, with the lowest values for municipalities in eastern MT and the highest values for those in northeastern MS. Although the municipalities studied are within the same biome, the spatial distribution makes them present regional effects due to different climatic factors, resulting in different rainfall volumes and intensities, which is reflected in the results of the monthly erosivity index and R factor. Keywords: rainfall stations; R fator; fill missing data; precipitation.   Erosividade da chuva em municípios do Cerrado brasileiro   RESUMO: O objetivo deste trabalho é estimar a erosividade da chuva em 101 municípios localizados no bioma Cerrado. Para tanto, inicialmente foi realizado o preenchimento de falhas para 81 estações pluviométricas, com série histórica de 20 anos, localizadas nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás, posteriormente com os dados consistidos, foram aplicadas 16 equações calibradas regionalmente, permitindo determinada a erosividade da chuva. Os resultados apontaram que os municípios localizados na região Nordeste de MS, apresentam os maiores índices El30m, chegando a 2.796,5 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 no mês de janeiro, enquanto para o mesmo mês, o menor índice foi de 733,0 MJ mm ha-1 h-1  no Leste de MT. A erosividade da chuva anual ou fator R variou entre 3.713,1 a 12.345,6 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, com os menores valores para os municípios da região Leste de MT e o maiores para a região Nordeste de MS. Apesar dos municípios estudados estarem localizados dentro do mesmo bioma, a distribuição espacial lhes confere influências regionais de fatores climáticos diferentes, ocasionando volumes e intensidades pluviométricas distintas, o que reflete no resultado no índice de erosividade mensal e no fator R. Palavras-chave: estações pluviométricas; fator R; preenchimento de falhas; precipitação.ABSTRACT: The objective of this work was to estimate the rainfall erosivity in 101 municipalities in the Brazilian Cerrado biome. First, a filling of missing data was carried out for 81 rain gauge stations, with a 20-year historical series, in the states of Mato Grosso (MT), Mato Grosso do Sul (MS), Minas Gerais (MG), and Goiás (GO). The corrected data were subjected to 16 regionally calibrated equations, which enabled the determination of the rainfall erosivity. The results indicated that municipalities in northeastern MS present the highest monthly erosivity indexes (El30m), reaching 2,796.5 MJ mm ha-1 h-1 year-1 in January, whereas the lowest index for this same month was 733.0 MJ mm ha-1 h-1 in the eastern MT. The rainfall annual erosivity, or R factor, varied between 3,713.1 and 12,345.6 MJ mm ha-1 h-1 year-1, with the lowest values for municipalities in eastern MT and the highest values for those in northeastern MS. Although the municipalities studied are within the same biome, the spatial distribution makes them present regional effects due to different climatic factors, resulting in different rainfall volumes and intensities, which is reflected in the results of the monthly erosivity index and R factor. Keywords: rainfall stations; R fator; fill missing data; precipitation.   Erosividade da chuva em municípios do Cerrado brasileiro   RESUMO: O objetivo deste trabalho é estimar a erosividade da chuva em 101 municípios localizados no bioma Cerrado. Para tanto, inicialmente foi realizado o preenchimento de falhas para 81 estações pluviométricas, com série histórica de 20 anos, localizadas nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás, posteriormente com os dados consistidos, foram aplicadas 16 equações calibradas regionalmente, permitindo determinada a erosividade da chuva. Os resultados apontaram que os municípios localizados na região Nordeste de MS, apresentam os maiores índices El30m, chegando a 2.796,5 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 no mês de janeiro, enquanto para o mesmo mês, o menor índice foi de 733,0 MJ mm ha-1 h-1  no Leste de MT. A erosividade da chuva anual ou fator R variou entre 3.713,1 a 12.345,6 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, com os menores valores para os municípios da região Leste de MT e o maiores para a região Nordeste de MS. Apesar dos municípios estudados estarem localizados dentro do mesmo bioma, a distribuição espacial lhes confere influências regionais de fatores climáticos diferentes, ocasionando volumes e intensidades pluviométricas distintas, o que reflete no resultado no índice de erosividade mensal e no fator R. Palavras-chave: estações pluviométricas; fator R; preenchimento de falhas; precipitação

Temperatura basal e soma térmica em fases fenológicas de cultivares de nectarineira e pessegueiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a temperatura basal, a soma térmica acumulada em diferentesfases fenológicas, a duração das fenofases, a produtividade e a sazonalidade do ciclo de uma cultivar denectarina e de 14 cultivares de pêssego, entre 2006 e 2009. As fases fenológicas consideradas foram: podabrotação;brotação-florescimento, da gema inchada até a flor aberta; florescimento-frutificação, da queda daspétalas até o fruto médio; e maturação. As temperaturas basais mínimas obtidas foram: poda-brotação, 8°C,independentemente das cultivares avaliadas; brotação-florescimento, 10°C, com exceção de 'Cascata 968', quenecessitou de Tb de 8°C; florescimento-frutificação, 12°C, exceto 'Oro Azteca', que necessitou de Tb de 14°C;maturação, 14°C, com exceção de 'Sunblaze', 'Diamante Mejorado' e 'Precocinho', com Tb de 12°C. Para amaioria das cultivares, as temperaturas basais máximas foram de 30, 34, 34 e 28ºC, nas fases poda-brotação,brotação-florescimento, florescimento-frutificação e maturação, respectivamente. 'Turmalina', 'Marli' e 'TropicBeauty' apresentaram produtividade média de 3.945,0, 3.969,3 e 3.954,0 kg ha‑1, em 2009, respectivamente,enquanto a nectarineira 'Sunblaze' produziu em torno de 3.900 kg ha‑1 em 2008 e 2009. As cultivares diferiramquanto ao ciclo total e quanto às somas térmicas acumuladas que variaram, respectivamente, de 245 dias e1.881,4 graus‑dia em 'Oro Azteca', a 144 dias e 1.455,7 graus‑dia em 'Precocinho'.The objective of this work was to evaluate basal temperature, thermal sum at different phenologicalstages, phenological phase duration, yield and seasonality of one nectarine and 14 peach cultivars, between2006 and 2009. The considered phenological phases were: pruning-sprouting; sprouting-flowering, fromswollen bud to open flower; flowering-fruiting, from petal fall to medium‑sized fruit; and ripening. Minimumbasal temperatures (Tb) obtained were: pruning-sprouting, 8°C, irrespective of the cultivars; sproutingflowering,10°C, except for 'Cascata 968', which required 8°C Tb; flowering-fruiting, 12°C, except for 'OroAzteca', which required 14°C Tb; ripening, 14°C, except for 'Sunblaze', 'Diamante Mejorado' and 'Precocinho'with 12°C Tb. For most cultivars, the maximum basal temperatures were 30, 34, 34 and 28ºC for phasespruning-sprouting, sprouting-flowering, flowering-fruiting and ripening, respectively. 'Turmalina', 'Marli' and'Tropic Beauty' showed average yields of 3,945.0, 3,969.3 and 3,954.0 kg ha‑1, respectively, in 2009, while thenectarine 'Sunblaze' showed around 3,900 kg ha‑1 in 2008 and 2009. The cultivars differed for their total cycleand for the accumulated thermal sums which varied, respectively, from 245 days and 1,881.4 degree‑days for'Oro Azteca', to144 days and 1,455.7 degree‑days for 'Precocinho'

LITTERFALL AND HERBACEOUS PLANTS REGENERATION IN PLANTED FORESTS AT POST PRESCRIBED FIRE IN THE CERRADO-AMAZON TRANSITION

ABSTRACT: Information on the effects of prescribed burning in forest areas is essential for numerous environmental and forest production applications, including preventive maintenance against forest fires. In this article, we evaluated the effects generated at different interfaces (borders) of a homogeneous area of eucalyptus, after the occurrence of prescribed burns. The litter recovery and the regeneration of herbaceous material were evaluated, which may compose the combustible material for the occurrence of new fires. The forest inventory include measurements of circumference at breast height (CBH), commercial and total height, canopy density percentage, and number alive and dead trees. The percentage of herbaceous plants and litterfall differentiation were determined through photos taken in the field and subjected to pixel analysis in the Adobe Photoshop Cs6 program. The litterfall was classified into leaves, barks, and branches, and the herbaceous plants was subjected to identification and quantification of phytosociological variables. The prescribed fire did not affect the survival and development of trees, since the values were consistent with the community age. Leaves represented the highest litterfall fraction (47.69%) and thick branches the lowest (1.79%), both in the eucalyptus/agriculture interface. The herbaceous plants totalized 120 individuals, with predominance of grass species and had higher abundance in the eucalyptus/agriculture and eucalyptus/forest interfaces. Keywords: planted forests; prescribed fire; post-fire; combustible matter; regeneration; forestry.   Serrapilheira e regeneração herbácea em floresta plantada pós queimas prescritas na transição Cerrado-Amazônia   RESUMO: Informações sobre os efeitos da queima prescrita em áreas florestais são essenciais para inúmeras aplicações ambientais e para a produção florestal, incluindo a manutenção preventiva contra incêndios florestais. Neste artigo, avaliamos os efeitos gerados em diferentes interfaces (bordas) de uma área homogênea de eucalipto, após a ocorrência de queimadas prescritas. Foi avaliada a recomposição da serapilheira e a regeneração do material herbáceo, que serão os componentes do material combustível para a ocorrência de novos incêndios. O inventário da floresta plantada incluiu medidas de circunferência à altura do peito (CBH), altura comercial e total, percentual de densidade de copa e número de árvores vivas e mortas. A porcentagem de plantas herbáceas e a diferenciação da serapilheira foram determinadas por meio de fotos tiradas no campo e submetidas à análise de pixels no programa Adobe Photoshop Cs6. A serapilheira foi classificada em folhas, cascas e galhos, e as plantas herbáceas foram submetidas à identificação e quantificação de variáveis fitossociológicas. O fogo prescrito não afetou a sobrevivência e o desenvolvimento das árvores, pois os valores foram condizentes com a idade da comunidade. As folhas representaram a maior fração de serapilheira (47,69%) e galhos grossos a menor (1,79%), ambas na interface eucalipto/agricultura. As plantas herbáceas totalizaram 120 indivíduos, com predominância de espécies gramíneas e tiveram maior abundância nas interfaces eucalipto/lavoura e eucalipto/floresta. Palavras-chave: florestas plantadas; fogo prescrito; pós-fogo; matéria combustível; regeneração; silvicultura

Desempenho da alface em cultivo orgânico com e sem cobertura morta e diferentes lâminas d'água.

O experimento foi conduzido no período de 27/05/2006 a 02/08/2006 no SIPA (Sistema Integrado de Produção Agroecológica), localizado no município de Seropédica-RJ. Nesse trabalho, objetivou-se avaliar o desempenho da cultura da alface (Lactuca sativa L.)cultivada sob diferentes lâminas de irrigação em um solo sem e com cobertura de palhada da leguminosa gliricídia. Foram conduzidos dois experimentos simultâneos, utilizando o delineamento experimental de blocos ao acaso, em ambos os experimentos, nos quais foram aplicadas 5 lâminas de irrigação, correspondendo a 25, 50, 80, 100, 115 % da evapotranspiração da cultura (ETc), sendo a produção final avaliada por meio da determinação da massa fresca, área foliar e número de folhas. Até o nível de 100% ETc, todas as variáveis analisadas tiveram seus valores aumentados, e para o nível de 115%, houve um decrescimento das mesmas. Na produção de massa fresca total, o sistema de cultivo com utilização de cobertura morta foi superior ao sem cobertura não diferenciando estatisticamente ao nível de 5 % probabilidade pelo teste F somente nas lâminas de 25 e 115% ETc

ESTIMATIVAS DA RADIAÇÃO DIFUSA DIÁRIA COM BASE NA TRANSMISSIVIDADE ATMOSFÉRICA E INSOLAÇÃO NA TRANSIÇÃO CERRADO-AMAZÔNIA

Neste estudo foram geradas e validadas equações de estimativa da componente difusa na partição diária para o município de Sinop-MT, por meio de correlações das frações radiométricas Kd e Kd’ com o coeficiente de transmissividade atmosférica (KT) e a razão de insolação (n/N). Para tanto, foram utilizadas medidas de radiação solar obtidas da base de dados da Estação Meteorológica Automática do Campus Universitário da UFMT. Foram geradas equações com agrupamentos anuais, sazonais e mensais, com validações das equações anuais nos anos, nas estações e nos meses; das equações sazonais, nas estações e nos meses; e das equações mensais apenas nos meses. Utilizaram-se dois anos e meio de medidas para modelagem (junho de 2011 a dezembro de 2013) e um ano para validação (2014). Os modelos Kd x KT apresentaram bom desempenho em praticamente todos os períodos, comportamento não exibido pela correlação Kd x n/N. As equações geradas apresentaram comportamento de estimativa diferentes, com tendência a subestimar os valores da radiação difusa. Nos meses de seca, os modelos mensais e sazonais apresentaram melhor desempenho para estimativa

Estimating reference evapotranspiration with limited meteorological data

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estimativa da evapotranspiração de referência (ETo), para a região Sudeste do Brasil, a partir de dados meteorológicos limitados. O método de Penman‑Monteith FAO 56 (PMp) foi tomado como referência. Três cenários com dados meteorológicos limitados, obtidos de rede de estações automáticas, foram utilizados para estimação da ETo: método padrão (PMp) com uso da radiação solar estimada pelo balanço entre ondas curtas e longas (PMKrs); método padrão com uso da pressão de vapor estimada pelas temperaturas máxima e mínima, e pela umidade relativa do ar (PMea); e método padrão com uso da velocidade de vento constante (2 m s‑1; PMu2). A ETo também foi estimada pelos métodos de Hargreaves‑Samani (HS) e de Turc. Os modelos foram analisados por meio de indicadores estatísticos de desvio absoluto médio (MBE), erro relativo (ER), raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) e índice de Willmott (d). O método PMea é a melhor alternativa para estimar a ETo, seguido pelos métodos PMu2, para Espírito Santo e Rio de Janeiro, e PMKrs, para São Paulo e Minas Gerais. Os maiores erros são obtidos com o método de Hargreaves‑Samani, que superestimou a ETo em comparação ao PMp, para a maioria das estações avaliadas.The objective of this work was to evaluate the estimate of reference evapotranspiration (ETo) for the Southeast Region of Brazil using limited meteorological data. The FAO 56 Penman‑Monteith method (PMp) was used as reference. Three scenarios of limited meteorological data, obtained from automatic network stations, were used for estimating ETo: standard method (PMp), with solar radiation estimated from the balance between short and wide wavelengths (PMKrs); standard method using vapor pressure estimated from minimum and maximum temperatures, and from air relative humidity (PMea); and standard method using constant wind speed (2 m s‑1; PMu2). ETo was also estimated by the Hargreaves‑Samani (HS) and Turc methods. The models were analyzed by statistical indicators of mean absolute deviation (MBE), relative error (RE), root mean square error (RMSE), and Willmott index (d). The PMea method is the best alternative to estimate ETo, followed by PMu2, for the states of Espírito Santo and Rio de Janeiro, and PMKrs, for the states of São Paulo and Minas Gerais. The largest errors are obtained with the Hargreaves‑Samani method, which overestimated ETo compared with PMp, for most of the evaluated stations

Estimation of the incident global radiation on tilted surfaces using isotropic models and clearness index

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de modelos isotrópicos de estimativa do total de radiação incidente em superfícies inclinadas e propor estimativas com base nas correlações entre os índices de claridade horizontais e inclinados, em diferentes condições de cobertura de céu, em Botucatu, SP. Foram avaliadas superfícies com inclinação de 12,85°, 22,85° e 32,85°, pelos modelos isotrópicos propostos por Liu & Jordan, Revfeim, Jimenez & Castro, Koronakis, a teoria Circunsolar, e a correlação entre os índices de claridade horizontais e inclinados, para diferentes condições de cobertura de céu. O banco de dados de radiação global utilizado corresponde ao período de 1998 a 2007, com intervalos de 4/1998 a 8/2001 para a inclinação de 22,85º, de 9/2001 a 2/2003 para 12,85º e de 1/2004 a 12/2007 para 32,85º. O desempenho dos modelos foi avaliado pelos indicadores estatísticos erro absoluto médio, raiz quadrada do quadrado médio do erro e índice "d" de Wilmott. Os modelos de Liu & Jordan, Koronakis e de Revfeim apresentaram os melhores desempenhos em dias nublados, em todas as inclinações. As coberturas de céu parcialmente difuso e parcialmente aberto, nos maiores ângulos de inclinação, apresentaram as maiores dispersões entre valores estimados e medidos, independentemente do modelo. As equações estatísticas apresentaram bons resultados em aplicações com agrupamentos de dados mensais.The objective of this work was to evaluate the performance of isotropic models estimative of the global radiation on tilted surfaces and to propose estimations based on correlation between the clearness index for horizontal and tilted surfaces, for different sky conditions, in Botucatu, SP, Brazil. The isotropic model proposed by Liu & Jordan, Revfeim, Jimenez & Castro, Koronakis, the Circunsolar theory and the correlation between the clearness index for horizontal and tilted surfaces, for different sky conditions, evaluated tilted surfaces at 12.85o, 22.85o, and 32.85°. Global irradiation database used corresponds to the period from 1998 to 2007, with intervals from 4/1998 to 8/2001 for the surface tilted at 22.85°, from 9/2001 to 2/2003 for the surface tilted at 12.85º and from 1/2004 to 12/2007 for the surface tilted at 32.85°. The performance of the models was analyzed using the statistical indicators mean bias error, root mean square error and d-Wilmott. The models of Liu & Jordan, Koronakis and Revfeim showed the best performance on cloudy days considering all the tilted surfaces. The sky coverage partially diffuse and partially clear with the largest tilted angles showed the highest scattering between estimated and measured values, irrespective of the model. Statistical equations showed good results in monthly average data applications

DISTRIBUIÇÕES DE PROBABILIDADE PARA INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO MÁXIMA NO ESTADO DE MATO GROSSO

Este trabalho tem por objetivo verificar quais funções de distribuição de probabilidade teóricas (FDP) apresentam melhores ajustes à precipitação máxima anual de diferentes durações, em 14 estações pluviográficas do Estado de Mato Grosso. Inicialmente foram construídas séries anuais de intensidade máxima de chuva com duração de 10 a 360 min, pela leitura de dados pluviográficos das estações da rede Hidrometeorológica nacional (CPRM/ANA) presentes no Estado. A partir das séries anuais foram ajustados 7 modelos de distribuição de probabilidade (Gamma, Generalizado de Valores Extremos, Generalizado de Pareto, Gumbel, LogNormal, Pearson 5 e Weibull) pelo método da máxima verossimilhança (MV). A aderência da FDP às séries de precipitação anual, assim como, o ranqueamento dos melhores ajustes, foram realizados pelo teste de Kolmogorov-Smirnov a 20% de significância. As funções de distribuição Generalizada de Valores Extremos (GEV) e Generalizada de Pareto apresentaram os melhores resultados de ajuste em todas as estações pluviográficas do estado, sendo a GEV a única que apresentou ajuste em todas as estações e durações de chuva considerando o valor de significância (α: 0.2). As distribuições Gumbel, Gamma e Pearson 5 apresentaram os piores desempenhos estatísticos, não tendo ajustes significativos (α > 0.2) em 17%, 15% e 13% dos casos, respectivamente. Conclui-se que a função de distribuição de probabilidade teórica Generalizada de Valores Extremos (GEV) apresenta melhor adesão aos dados de intensidade de precipitação máxima para aplicações hidrometeorológicas no Estado de Mato Grosso

Model rainfall-runoff in the constraints Amazon

The aim of this study was based on different samples of settings for calibration and validation of IPH II model, using limited historical series of data of daily average water flow registered in Caiabi river hydrologic basin, a tributary stream of Teles Pires river- Mato Grosso. The total area of the study location is 440.98 km2, and there were installed three meteorological automatic stations for climate monitoring, and one linigraph in the basin end for monitoring the altimetric quotas and also to estimate the daily water flow of the river. The precipitation data, evapotranspiration and water flow used to feed the IPH II model were collected between 09/18/2015 and 04/30/2016, using sixty percent of the initial historical data to calibrate and forty percent to validate the model has shown better statistic performance, however rearranging the data and establishing the sixty percent of the central data for the calibration was verified that there was an increase in the statistical performance of the model making the simulations of the IPH II model were successful. It was indicated by the results that the sample methodology for calibration of hydrologic models can bring substantial improvement to the performanc