Avaliação da Difusividade Térmica de um Solo no Norte do Pantanal

As propriedades térmicas do solo são resultantes de um conjunto de fatores nos quais se incluem a sua textura e composição química. Observações regulares da temperatura do solo em diferentes profundidades possibilitam identificar o seu comportamento térmico e o conhecimento de importantes propriedades, como difusividade térmica do solo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a difusividade térmica do solo de uma pastagem no norte do Pantanal por diferentes métodos. A difusividade térmica do solo foi determinada em uma pastagem de Brachiaria humidicola localizada na Fazenda Experimental da Universidade Federal de Mato Grosso em Santo Antônio de Leverger-MT, com coordenadas geográficas (15º47’11’’S; 56º04’47’’O), de longitude oeste e altitude de 120 m acima do nível do mar. O clima local está na classe Aw segundo Köppen e o solo foi classificado como PLANOSSOLO HÁPICO Eutrófico gleissólico. A temperatura do solo foi realizada a 1, 3, 7, 15, 30, 50 e 57 cm de profundidade por meio de termopares cobre-constantan, conectados a um armazenador de dados. A difusividade térmica do solo foi determinada pelos métodos da amplitude, fase, arco-tangente e logarítmico entre os dias 18 a 28 do mês setembro de 2009. Os valores estimados da difusividade térmica do solo entre as profundidades de 0,01 a 0,03 m foram 0,0244 cm2 s-1 pelo método da amplitude, 0,0723 cm2 s-1 pelo método do logarítmico, 0,0190 cm2 s-1 pelo método da fase e 0,0004 cm2 s-1 no método do arco tangente na profundidade de 0,07 a 0,15 m. Palavras-chave: propriedades térmicas do solo, difusividade térmic

Efeitos do desmatamento no microclima em uma área de Transição Cerrado-Amazônia

The Cerrado-Amazon Transition region has a high deforested area in Brazil. Given the importance of the forest in maintaining the climate of this region, were evaluated the patterns of micrometeorological variables in forested and deforested areas in the Cerrado-Amazon Transition region in Mato Grosso, Brazil. Precipitation, solar radiation, average, minimum and maximum air temperature, relative air humidity, soil temperature and wind speed were measured into a forest (FOR) and in a deforested area (DEF). Precipitation in the studied region has a hyper-seasonal pattern with 95% of the volume in the wet season (October to April), which influenced the seasonality of the micrometeorological variables. Solar radiation in DEF was 8-folds higher than in FOR, air temperature in DEF was up to 11% higher than in FOR, relative humidity in FOR was up to 14% higher than in DEF, soil temperature in DEF was 18% greater than in FOR and wind speed in DEF was 22-folds greater than in FOR. Deforestation significantly influenced the seasonality and magnitude of the analyzed micrometeorological variables.La región de Transición Cerrado-Amazonía tiene una alta área deforestada en Brasil. Dada la importancia del bosque en el mantenimiento del clima de esta región, evaluamos los patrones de variables micrometeorológicas en áreas boscosas y deforestadas en la región de Transición Cerrado-Amazonía en Mato Grosso, Brasil. Se midió la precipitación, la radiación solar, la temperatura del aire media, mínima y máxima, la humedad relativa del aire, la temperatura del suelo y la velocidad del viento dentro de un bosque (FOR) y en un área deforestada (DEF). La precipitación en la región de estudio presenta un patrón hiperestacional con 95% del volumen en la época de lluvias (octubre a abril), lo que influyó en la estacionalidad de las variables micrometeorológicas. La radiación solar en DEF fue 8 veces mayor que en STR, la temperatura del aire en DEF fue hasta un 11% mayor que en STR, la humedad relativa en FOR fue hasta un 14% mayor que en DEF, la temperatura del suelo en DEF fue de 18 % mayor que en STR y la velocidad del viento en DEF fue 22 veces mayor que en STR. La deforestación influyó significativamente en la estacionalidad y magnitud de las variables micrometeorológicas analizadas.A região de Transição Cerrado-Amazônia possui uma elevada área desmatada no Brasil. Dada a importância da floresta na manutenção do clima desta região, foram avaliados os padrões de variáveis micrometeorológicas em áreas florestadas e desmatadas na região de Transição Cerrado-Amazônia em Mato Grosso, Brasil. A precipitação, radiação solar, temperatura média, mínima e máxima do ar, umidade relativa do ar, temperatura do solo e velocidade do vento foram medidas no interior de uma floresta (FOR) e em uma área desmatada (DEF). A precipitação na região estudada apresenta um padrão hipersazonal com 95% do volume na estação chuvosa (outubro a abril), o que influenciou na sazonalidade das variáveis micrometeorológicas. A radiação solar em DEF foi 8 vezes maior que em FOR, a temperatura do ar em DEF foi até 11% maior que em FOR, a umidade relativa em FOR foi até 14% maior que em DEF, a temperatura do solo em DEF foi 18% maior que em FOR e a velocidade do vento em DEF foi 22 vezes maior do que em FOR. O desmatamento influenciou significativamente a sazonalidade e magnitude das variáveis micrometeorológicas analisadas

PREDICCIÓN NO LINEAL Y ANÁLISIS DE SERIES TEMPORALES DE VARIABLES MICROMETEOROLÓGICAS MEDIDAS EN EL PANTANAL MATOGROSSENSE

Las variables micrometeorológicas medidas en ecosistemas poseen comportamiento no lineal y representan la dinámica de los procesos físicos y biológicos que ocurren entre la superficie vegetal y la atmósfera. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue entender el comportamiento micrometeorológico de un bosque estacionalmente inundado en el Pantanal Matogrossense, a partir del análisis de las series temporales de saldo de radiación, temperatura y humedad del aire (con datos de 15 en 15 minutos), medido sobre el pabellón, y hacer predicciones utilizando la teoría de los sistemas dinámicos. Fue aplicado el método de predicción no lineal simple que utiliza una serie medida para estimar una serie prevista, que se comprueba en términos de correlación, exactitud y errores dentro del tiempo establecido por el parámetro de predicción de confianza. Los resultados evidencian la existencia de atractores extraños de baja dimensión fractal y sensibles a la estacionalidad, y que el método de predicción no lineal simple captura la dinámica general de las series temporales micrometeorológicas medidas

Assessment of spectral indexes for estimating soil water content in the Brazilian Pantanal

The Pantanal is the largest floodplain of the globe occupying 138,183 km2 in Brazil. The fundamental ecological factor of interaction between the Pantanal ecosystems is the flooding regime. Connected to properties of the soil-plant-atmosphere system, knowledge on the soil water content becomes increasingly necessary. The high temporal and spatial variability of water content in the soil caused by the vast heterogeneity of soil texture, vegetation, topography and climate makes it a difficult physical variable to be measured. However, its spatial and temporal variability can be determined by recent modern techniques of remote sensing based on data obtained by microwave or infrared sensors. Thus, the aim of this study was to evaluate the accuracy of vegetation and soil water indexes through satellite images from Landsat 5 in the northern Brazilian Pantanal. The study was conducted in a pasture, experimental site in the Northern Pantanal in Mato Grosso state. Soil moisture was measured using a TDR probe installed at 10 cm depth in the period from 2009 to 2011. For comparison, spectral indexes and the surface temperature provided by Geological Survey (USGS) were used, these indexes are derived from bands ratios of satellite reflectance products Landsat 5 TM. The data evaluation was performed using some indicators: accuracy - Willmott index, Root Mean Square Error and the Mean Absolute Error. This study demonstrated that the application of remote sensing in the management of water resources is very promising. The indexes correlated with soil moisture measurement. Among the soil water indexes the NBR-2 showed related to soil moisture measurement. For both types of soils EVI had the highest determination coefficient, lowest errors and highest Willmott’s index of agreement

TEMPERATURA E UMIDADE RELATIVA DO AR NA ESTAÇÃO SECA EM DIFERENTES USOS DO SOLO NO CAMPUS CUIABÁ - BELA VISTA DO IFMT

http://dx.doi.org/10.5902/223611707706Cuiabá, known as "Green City" by extensive cerrado fragments present in the urban area,has undergone an accelerated real estate activity without guarantees for the preservation of greenareas. Thus, the objective was to monitor the temporal and spatial variations of temperature andrelative humidity in the different uses and occupation in the Campus Cuiabá - Bela Vista. Thevegetation cover had the lowest air temperature and the highest values of relative humidity, whileareas without vegetation had an another pattern, that is higher values of air temperature andlower values of relative humidity.http://dx.doi.org/10.5902/223611707706Cuiabá, outrora conhecida por “Cidade Verde” pelos extensos fragmentos de cerrado presentes em toda a área urbana, vem sofrendo uma acelerada atividade imobiliária sem garantias de preservação das áreas verdes. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi acompanhar as variações temporais e espaciais de temperatura e umidade relativa do ar nos diferentes usos e ocupação do solo do Campus Cuiabá - Bela Vista. As áreas com cobertura vegetal tiveram os menores valores de temperatura do ar e os maiores valores de umidade relativa do ar, enquanto as áreas sem cobertura vegetal tiveram padrão inverso, ou seja, maiores valores de temperatura do ar e menores valores de umidade relativa do ar

INTERPOLAÇÃO ESPACIAL NA CLIMATOLOGIA: ANÁLISE DOS CRITÉRIOS QUE PRECEDEM SUA APLICAÇÃO

Diversos estudos têm utilizado mapas de isolinhas para a representação espacial de um dadofenômeno. No âmbito da climatologia urbana, esses mapas vêm sendo amplamente utilizados paraidentificação do fenômeno conhecido como ilhas de calor. Entretanto, a maioria dos trabalhos nãorealiza uma análise criteriosa na escolha dos métodos de interpolação. Dessa forma, o objetivo destapesquisa foi avaliar o desempenho de diferentes métodos de interpolação para a temperatura do ar nocampus de Cuiabá da Universidade Federal de Mato Grosso. Para isso foram realizadas coletas detemperatura do ar entre os dias 23 e 27 de abril de 2010, em seguida as interpolações foram analisadaspor meio de índices estatísticos. Apesar dos resultados evidenciarem que não houve uma diferençaestatística significativa entre os seis melhores métodos de interpolação, constatou-se que o método dakrigagem obteve um ótimo desempenho na interpolação para a temperatura do ar. Contudo, destaca-seque um ótimo método de interpolação espacial para um elemento meteorológico ou área de estudopode não ser satisfatório para outros elementos ou outras áreas. Deve-se escolher o método deinterpolação de acordo com o objeto de estudo, área de pesquisa e escala de análise

Efeito das Condições Meteorológicas Sobre o Risco de Incêndio e o Número de Queimadas Urbanas e Focos de Calor em Cuiabá-MT, Brasil

http://dx.doi.org/10.5902/2179460X11892The establishment of urban fires prevention policies can be defined from studies about its causes. Urban fires are aggravated by specific weatherconditions, such as lack of precipitation, high wind speed and low relative humidity, besides it has been related to human activities. The numberof fires in the city of Cuiabá - MT is high during dry season, which affect the health of the population. Thus, the objective of this study was (i)assess the seasonality of fires attended by the Fire Department and the burnings obtained from satellite imagery; (ii) calculate the Monte Alegre(FMA) and Altered Monte Alegre (FMA+) Formulas; and (iii) correlate fires, burnings, FMA, FMA+, air temperature and rainfall between 2005and 2009 in Cuiabá/MT. For this, we used the database of the number of occurrences of urban fires attended by the Fire Department Cuiaba -MT obtained from Centro Integrado de Operações de Segurança Pública de Mato Grosso (CIOSP) and the number of burnings obtained fromDivisão de Geração de Imagens (DGI) of the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) between January 2005 and December 2009.The FMA and FMA+ indices were calculated using the daily precipitation and wind speed and relative humidity measured at 13 o’clock on theCentro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo (CINDACTA I), located in Aeroporto Internacional Marechal Cândido Rondon.The precipitation, air temperature and relative humidity varied annually and seasonally with higher values during the rainy season. Thelargest number of fires and burnings occurred in the late dry season (August and September), due to low rainfall and relative humidity. TheFMA and FMA+ indices were sensitive to weather variations and correlated strongly with the number of fires and burnings without lag, withhigher values during the dry season. The FMA and FMA+ indexes can be used to predict future occurrence of fires in Cuiabá-MT.O estabelecimento de políticas de prevenção de queimadas urbanas é possível a partir de estudos sobre suas causas. Além de estarem relacionadas com atividades humanas, as queimadas são agravadas por condições meteorológicas específicas, como não ocorrência de precipitação e baixa umidade relativa do ar. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar as relações entre o número de ocorrência de incêndio urbano e variáveis meteorológicas em Cuiabá-MT. Para tanto, utilizou-se do banco de dados do Centro Integrado de Operações de Segurança Pública de Mato Grosso (CIOSP) referente ao número de ocorrências de queimadas urbanas atendidas pelo Corpo de Bombeiro de Cuiabá-MT entre janeiro de 2005 e dezembro de 2009. O Índice de Monte Alegre (IMA) foi calculado por meio da umidade relativa do ar medida às 13 horas e a precipitação diária obtidas no Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo (CINDACTA I), localizado no Aeroporto Internacional Marechal Cândido Rondon. O maior número de ocorrência de queimadas urbanas atendidas ocorreu entre maio e outubro, devido à baixa umidade relativa do ar e à baixa ou nula precipitação. O IMA foi fortemente correlacionado (r = 0,91) com o número de ocorrência de queimadas, demostrando que este índice pode ser utilizado em Cuiabá-MT para elaboração de políticas públicas de combate a queimadas

Vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern Pantanal of Mato Grosso

The wet areas of the Pantanal provide important services such as water and carbon storage, improved water quality, and climate regulation. Analysis and monitoring of vegetated land and precipitation on a regional scale using remote sensing data can provide important information for the preservation of the landscape and biodiversity of the region. Thus, the purpose was to analyze characteristics of the green cycle of the vegetated surface and to what extent the vegetated surface responds to the variability of precipitation in the Pantanal. The areas include the regions of Cáceres (CAC), Poconé (POC), and Barão de Melgaço (BAM) in Mato Grosso. Time series of accumulated precipitation (PPT) and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) were used for the period from 2000 to 2016, obtained on NASA’s Giovanni platform (National Aeronautics and Space Administration). The analysis of the wavelet transform was applied for NDVI data and there was cross-correlation analysis for PPT and NDVI data. The results showed that the highest correlation between PPT and NDVI was positive with a 1-month lag, but was significant with a lag of up to 3 months. The wavelet analyses showed that the largest wavelet powers occurred at the frequency between 0.5 and 1.3 years, i.e., the NDVI series presented the main variances on the approximately annual scale, indicating that these characteristics are important aspects of local phenology variability, such as cumulative green throughout the year and generalized senescence.As áreas úmidas do Pantanal fornecem importantes serviços, como armazenamento de água e carbono, melhoria da qualidade da água e regulação do clima. A análise e o monitoramento da superfície vegetada e da precipitação em escala regional, com uso de dados de sensoriamento remoto, podem oferecer informações importantes para a preservação da paisagem e da biodiversidade da região. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar características do ciclo do verde da superfície vegetada e em que medida a superfície vegetada responde pela variabilidade da precipitação no Pantanal. As áreas analisadas compreendem as regiões de Cáceres (CAC), Poconé (POC) e Barão de Melgaço (BAM), em Mato Grosso. Foram usadas séries temporais de precipitação acumulada (PPT) e índice de vegetação Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) para o período de 2000 a 2016, obtidos na plataforma Giovanni da National Aeronautics and Space Administration (NASA). Foram aplicadas a análise da transformada wavelet para os dados de NDVI e a análise de correlação cruzada para os dados de PPT e NDVI. Os resultados mostraram que a maior correlação entre a PPT e o NDVI foi positiva com defasagem de um mês, mas foi significativa em até uma defasagem de três meses. As análises wavelet mostraram que as maiores potências ocorreram na periodicidade entre 0,5 e 1,3 anos, isto é, as séries de NDVI apresentaram as principais variâncias na escala aproximadamente anual, indicando que essas características são aspectos importantes da variabilidade da fenologia local, como o verde cumulativo ao longo do ano e a senescência generalizada

TRMM SATELLITE PERFORMANCE IN ESTIMATED RAINFALL OVER THE MIDWEST REGION OF BRAZIL

Rainfall is the key element in regional water balance, and have direct influence over economic activity. In this study, we evaluate the estimates of precipitation by TRMM satellite (Tropical Rainfall Measuring Mission) on the Midwest region of Brazil. The rainfall measured by TRMM satellite was compared with rainfall series obtained by the Office of Instituto de Controle de Espaço Aéreo (ICEA) of Comando da Força Aérea. The TRMM satellite overestimated annual rainfall between 0.6 and 37.4%, with greater overestimation in the dry season. However, the rainfall estimate by TRMM satellite had a high correlation (0.88) with the rainfall series and had high Willmott coefficient. The Northern of Brazilian Midwest had the highest annual accumulated rainfall and the Southwest and Northeast of Midwest had the lowest annual accumulated rainfall. There was a inverse seasonal pattern of accumulated rainfall, with higher values in the Northern of Midwest during the rainy season in the Southwest and Northeast during the dry season

Efeito do Uso do Solo Sobre Riachos de Cabeceira na Bacia do Rio Cuiabá, Mato Grosso

The headwaters streams are influenced by the terrestrial environment,which makes them vulnerable to human activities, especially in cerradoareas with intense changes caused by land use. The aim of this studywas to evaluate the effect of land use attributes on headwater streamsin the Rio Cuiabá basin, Mato Grosso. The 26 sampled streams werecharacterized from satellite images and measurements in situ. The attributesmeasured were type of land use in the watershed, dissolved oxygen,pH, temperature, turbidity, riparian width, average width, averagedepth, velocity and substrate type on the channel streams. The turbidityaffected negatively dissolved oxygen in headwater streams, as well asthe channel width positively affected water temperature and the riparianwidth positively affected leaves. Therefore, land use affected directlyand indirectly attributes of headwater streams in Cerrado.Os riachos de cabeceira são influenciados pelo ambiente terrestre, o que os tornam vulneráveis as atividades antrópicas, principalmente em áreas de cerrado com intensa modificação causada pelo uso do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso do solo sobre atributos de riachos de cabeceira na bacia do Rio Cuiabá, Mato Grosso. Os 26 riachos amostrados foram caracterizados a partir de imagens de satélite e medidas in loco. Os atributos medidos foram tipo de uso de solo na microbacia, oxigênio dissolvido, pH, temperatura, turbidez, largura da mata ciliar, largura média, profundidade média, velocidade média e tipo de substrato no canal dos riachos. A largura da mata ciliar explicou 23,20% do substrato folha no canal dos riachos. A porcentagem de agricultura na microbacia explicou 16,20% da largura do canal. A velocidade média explicou 27,60% da largura do canal. A velocidade média, a largura e a profundidade do canal explicaram 50,10% do substrato silte no canal dos riachos. Portanto, o uso do solo afetou direta e indiretamente atributos de riachos de cabeceira de cerrado