Melnikov analysis in nonsmooth differential systems with nonlinear switching manifold

We study the family of piecewise linear differential systems in the plane with two pieces separated by a cubic curve. Our main result is that 7 is a lower bound for the Hilbert number of this family. In order to get our main result, we develop the Melnikov functions for a class of nonsmooth differential systems, which generalizes, up to order 2, some previous results in the literature. Whereas the first order Melnikov function for the nonsmooth case remains the same as for the smooth one (i.e. the first order averaged function) the second order Melnikov function for the nonsmooth case is different from the smooth one (i.e. the second order averaged function). We show that, in this case, a new term depending on the jump of discontinuity and on the geometry of the switching manifold is added to the second order averaged function

Estudos mesoclimáticos: variação termopluviométrica em campos experimentais da EMBRAPA-CPATU no Estado do Pará.

O estudo visa a obtenção e análise de dados meteorológicos na região amazônica em Unidades de Pesquisa da EMBRAPA e em áreas agrícolas sob pressão de ocupação, carentes de informações climáticas. O objetivo é contribuir para a expansão da rede meteorológica regional e conhecimento das condições climáticas e sua variabilidade para a orientação a programas de pesquisa e de desenvolvimento ligados à agropecuária ou a outras atividades humanas notadamente saúde, transporte e construção civil.bitstream/item/57660/1/CPATU-PA134.pd

Agricultural water footprint of ethanol and sugar from sugar cane under fertigation production system.

The study has objective to calculate the green, blue and grey agricultural water footprint (WF) of ethanol and sugar produced from sugar cane, under subsurface fertigation production system, in Piauí State, Brazil. Sugar and ethanol production data in response to different irrigation levels (288, 492 and 675 mm), nitrogen fertigation (90, 113 and 160 kg ha-1 N ) and potassium (60 and 133 kg ha-1 of K2O) plus a control treatment (2,080 mm of rainfall, 75 kg N ha-1 and 75 kg ha-1 of K2O) were obtained from a trial under subsurface drip irrigation system, RB 867515 sugar cane variety, 1st ratoon, conducted in COMVAP - Sugar and Alcohol Inc., União county, Piauí State, Brazil. Under subsurface drip fertigation, the agricultural WF for sugar production ranged from 1,493 L kg-1 (1,175 L kg-1 - green water, 163 L kg-1 - blue water and 155 L kg-1 - grey water) to 1,172 L kg-1 (823 L kg-1 - green water, 267 L kg-1 - blue water and 83 L kg-1 - gray water). For ethanol production, the agricultural WF ranged from 2,081 L L-1 (1,638 L L-1 - green water, 227 L L-1 - blue water and 216 L L-1 - grey water) to 1,483 L L-1 (1,040 L L-1 - green water, 338 L L-1 - blue water and 105 L L-1 - grey water). Under non-irrigated condition, the agricultural WF for sugar production was 1,915 L kg-1 (1,763 L kg-1 - green water and 152 L kg-1 - grey water) and 2,658 L L-1 (2,448 L L-1 - water green and 211 L L-1 - grey water) for ethanol production. The agricultural WF for the ethanol production was superior to sugar production. Agricultural water footprint under fertigation was lower than that obtained under non-irrigated condition, and should be a recommended practice for increasing water productivity to sugar and ethanol production from sugar cane crop in the region evaluated

Qualidade da água do Rio Poty para irrigação em Teresina, PI.

bitstream/CPAMN-2009-09/19673/1/CT173.pd

Equações empíricas para a estimativa da evapotranspiração de referência diária para Parnaíba e Santa Rosa do Piauí.

A estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) é importante para o manejo da água e para o dimensionamento dos sistemas de irrigação, sendo necessário estudos, ajustes e avaliações para a sua plena utilização. O objetivo deste trabalho foi o de desenvolver equações empíricas para estimativa de ETo, a partir de dados diários oriundos de estações agrometeorológicas automáticas, por meio da técnica de análise de regressão linear múltipla para estimar a ETo em Parnaíba e Santa Rosa do Piauí, PI. Os elevados coeficientes de determinação e os reduzidos erros padrão de estimativa indicam que as equações empíricas propostas podem ser aplicadas para a estimativa da ETo diária nos dois locais estudados

Saúde Brasil 2011 : uma análise da situação de saúde e a vigilância da saúde da mulher

Introdução: No Brasil, ocorrem cerca de 3 milhões de nascimentos ao ano, sendo grande parte deles por meio de cesarianas. Entender como se distribui esse procedimento no País é relevante para a reflexão sobre o papel das políticas públicas nesse contexto. Objetivos: a) Descrever: magnitude e tendência da taxa de cesáreas*1 no País; morbimortalidade materna e neonatal associada a tipo de parto; e características dos hospitais; b) analisar o preenchimento das variáveis da nova versão da Declaração de Nascido Vivo (DNV) que permitirão monitoramento das indicações de cesárea; c) descrever as respostas institucionais para o enfrentamento do problema. Métodos: Estudo descritivo de série histórica da taxa de cesarianas, no País e macrorregiões, segundo características sociodemográficas, morbimortalidade e tipo de provedor, com fonte em bancos de dados oficiais. Analisou-se a completitude de variáveis da versão da DNV de 2010 para monitoramento das indicações de cirurgia. Foram pesquisados documentos oficiais, visando identificar iniciativas para qualificar a atenção a partos e nascimentos e reduzir cesarianas desnecessárias. Resultados: A taxa de cesarianas foi de 32%, em 1994, e de 52%, em 2010, sendo menor no Norte e Nordeste. Mulheres submetidas a cesáreas tiveram 3,5 vezes mais probabilidade de morrer (entre 1992–2010) e 5 vezes mais de ter infecção puerperal (entre 2000–2011) que as de parto normal. No período, a proporção de prematuros se elevou, mais nas cesáreas (7,8%, sendo 6,4% nos partos normais em 2010). Em 2010, hospitais não públicos apresentaram taxas maiores (63,6%) e maior aumento no período de 2006 a 2010 (14,0%); para os públicos, as taxas foram de 47,8% (federais), de 39,6% (estaduais) e de 34,0% (municipais). Conclusão: A cesariana é frequente e sua proporção ascende no País, sendo muito elevada no setor de Saúde Suplementar. Para reverter essa tendência, serão necessárias várias medidas, incluindo a qualificação da informação para monitorar a efetividade das medidas propostas

Methods for coastal monitoring and erosion risk assessment: two Portuguese case studies

Coastal zones are naturally dynamic and mobile systems exposed to natural (river flows, waves and storms) as well as human interventions that continuously reshape their morphology. Erosion phenomena related to extreme weather events and sediment scarcity are common, threatening buildings and infrastructures, as well as beaches, ecosystems and valuable wetland; conditions that pose challenges to coastal security and defence. Regular monitoring of coastal areas, assessment of their morphodynamics and identification of the processes influencing sediment transport are thus increasingly important for a better understanding of changes and evolutionary trends in coastal systems. This demands a multi-disciplinary approach involving researchers with expertise in coastal processes and state-of-the-art observation technologies. In this paper state-of-the-art surveying methods for an efficient quantification of changes in coastal environments are described and evaluated, and two NW-Portuguese case studies are presented. Survey methods included: topographic surveys based on terrestrial videogrammetric mobile mapping and aerial photogrammetry; sub-tidal bathymetry with sonar imagery using an Autonomous Surface Vehicle (ASV); as well as field observations, with sediment sampling and beach characterisation. In the first case study erosion/accretion patterns in the Douro estuary sand spit are analysed, considering its breakwater, river flow, wave and wind effects. Prior to the construction of a detached breakwater, the spitâ s morphodynamics was related to extreme river flow events, wave and wind conditions; afterwards the spit stabilized its shape and increased its area and volume. In the second case study the coast of Vila Nova de Gaia was broadly analysed, including the shoreface, foreshore and dunes, the characterization of major features and a short-period analysis of installed dynamics. Results obtained from field data, topographical surveys and numerical wave models were combined for the erosion risk assessment, using a methodology specifically developed for the study area. Both monitoring programs achieved their proposed objectives and provided valuable information to the local authorities, as gathered and processed information constitutes a valuable database for coastal planning and for ICZM purposes. They demonstrate the potential of several approaches, supported by advanced technologies, for the study of complex coastal morphodynamic processes.Zonas costeiras são sistemas naturalmente dinâmicos e móveis, expostos a fatores naturais (fluxos de rios, ondas e tempestades) e intervenções humanas, que alteram continuamente a sua morfologia. Fenómenos de erosão relacionados com temporais e escassez de sedimentos são comuns. Eles ameaçam construções e infraestruturas, praias, ecossistemas e zonas húmidas, o que constitui um desafio para a segurança e defesa costeiras. Uma monitorização regular de áreas costeiras, com avaliação da sua morfodinâmica e identificação dos processos que influenciam o transporte de sedimentos, visando uma melhor compreensão das alterações e tendências evolutivas nos sistemas costeiros, torna-se portanto cada vez mais importante. Para tal necessita-se de uma abordagem multidisciplinar e investigadores especializados em processos costeiros e tecnologias de observação de ponta. O presente trabalho descreve e avalia métodos de monitorização de última geração para uma quantificação eficiente de alterações em ambientes costeiros e apresenta dois estudos de caso Portugueses. Os métodos de observação incluem: levantamentos topográficos terrestres em modo cinemático baseados em videogrametria; levantamentos topográficos aéreos baseados em fotogrametria; batimetria sub-tidal e imagens de fundo obtidas com sonar a partir de um veículo autónomo de superfície; e observações de campo com análise de sedimentos e caracterização de praias. O primeiro caso de estudo referese à análise de padrões de erosão e acreção na restinga do estuário do Douro, tendo em conta efeitos causados pelo molhe, o caudal do rio, ondas e vento. Antes da construção de um molhe destacado, a morfodinâmica da restinga estava relacionada com eventos extremos de caudal, agitação marítima e vento. Após a construção, a forma da restinga estabilizou e observou-se um aumento da sua área e do seu volume. No segundo caso de estudo, a costa de Vila Nova de Gaia foi amplamente estudada, incluindo shoreface, foreshore e dunas, com a caracterização dos principais atributos e uma análise de curto-período da dinâmica instalada. Os resultados obtidos a partir de dados de campo, dos levantamentos topográficos e de modelos numéricos de ondas foram combinados numa análise de risco com métodos especificamente desenvolvidos para a área de estudos. Ambos os programas de monitorização atingiram os seus objetivos e geraram informação relevante para as autoridades locais. A informação recolhida e processada constitui uma base de dados valiosa para o planeamento costeiro e a Gestão Integrada de Zonas Costeiras. Os estudos demonstram o potencial das diversas abordagens, apoiadas por tecnologias avançadas, para o estudo dos processos complexos de morfodinâmica costeira.This research was partially supported by the European Regional Development Fund (ERDF) through the COMPETE – Operational Competitiveness Programme and national funds through FCT – Foundation for Science and Technology, under the project “Pest-C/ MAR/LA0015/2013”, and partially funded by the Project ECORISK (reference NORTE-07-0124-FEDER- 000054), co-financed by the North Portugal Regional Operational Programme (ON.2 – O Novo Norte), under the National Strategic Reference Framework (NSRF), through the European Regional Development Fund (ERDF). Wave climate analyses were supported by the FCT-funded RAP project (PTDC/MAR/111223/2009)

Time-Fractional Optimal Control of Initial Value Problems on Time Scales

We investigate Optimal Control Problems (OCP) for fractional systems involving fractional-time derivatives on time scales. The fractional-time derivatives and integrals are considered, on time scales, in the Riemann--Liouville sense. By using the Banach fixed point theorem, sufficient conditions for existence and uniqueness of solution to initial value problems described by fractional order differential equations on time scales are known. Here we consider a fractional OCP with a performance index given as a delta-integral function of both state and control variables, with time evolving on an arbitrarily given time scale. Interpreting the Euler--Lagrange first order optimality condition with an adjoint problem, defined by means of right Riemann--Liouville fractional delta derivatives, we obtain an optimality system for the considered fractional OCP. For that, we first prove new fractional integration by parts formulas on time scales.Comment: This is a preprint of a paper accepted for publication as a book chapter with Springer International Publishing AG. Submitted 23/Jan/2019; revised 27-March-2019; accepted 12-April-2019. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1508.0075

Noncommutative Black Holes

One considers phase-space noncommutativity in the context of a Kantowski-Sachs cosmological model to study the interior of a Schwarzschild black hole. It is shown that the potential function of the corresponding quantum cosmology problem has a local minimum. One deduces the thermodynamics and show that the Hawking temperature and entropy exhibit an explicit dependence on the momentum noncommutativity regime and it is shown that the wave function vanishes in this limit.Comment: Based on a talk presented by CB at 1st Mediterranean Conference on Classical and Quantum Gravity 2009, Kolymbari, Crete, 14th-18th September 2009, Greec