Projeto de extensão Entrando no Clima: Pedagogia crítica para a alfabetização em climatologia e mudanças climáticas

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e os resultados do projeto “Entrando no Clima”, realizado através do Programa de Extensão Universitária, Ciência e Artes nas Férias (CAF), desenvolvido entre os dias 06 e 31 de janeiro de 2020. O projeto procura ligar a Universidade ao meio onde ela está inserida através do desenvolvimento de materiais e atividades pedagógicas para a comunicação do conhecimento científico produzido sobre climatologia e mudanças climáticas. Para isso foram desenvolvidas três oficinas direcionadas a alunos do Ensino Médio que participaram do CAF 2020. A referência teórico-metodológica foi a pedagogia crítica de Paulo Freire, com o uso de duas diferentes abordagens para desenvolver a práxis: o diálogo e a problematização. A primeira oficina, composta por apresentações do Globo 3D e Estação Meteorológica, explorou os elementos e fatores geográficos do clima e serviram como aporte teórico para a segunda oficina, a dinâmica “Clima em jogo”. A terceira oficina foi desenvolvida pela construção de um folder para trabalhar conceitos de mudanças climáticas e climatologia numa perspectiva social, cultural e ambiental. Ao todo, 178 alunos participaram das oficinas que foram realizadas às quartas-feiras do mês de janeiro, entre às nove horas e meio-dia. Como resultado, o projeto “Entrando no Clima” foi avaliado por 84 alunos, 45,2% deles relataram a atividade como “excelente” ou “muito interessante”, 26,6% como interessante e 13,3% como pouco interessante. Nesse sentido, o programa de extensão “Entrando no Clima” promoveu o conhecimento e a ampliação dos saberes sobre climatologia aos alunos participantes do CAF 2020. Palavras-chave: Paulo Freire; Construtivismo; Diálogo Extension project Entering the Climate: Critical pedagogy for literacy in climatology and climate change Abstract: This work presents the development and the results of the “Entrando no Clima” project, carried out through the University Extension Program, Science and Arts on Vacation (CAF), developed between January 6th and 31st, 2020. This program aims to connect the University to the surrounding environment by building materials and pedagogical activities for communicating scientific knowledge about climatology and climate change. Therefore, we developed three workshops for high school students who attended CAF 2020. The theoretical-methodological reference was Paulo Freire's critical pedagogy, using two distinct approaches to develop praxis: dialogue and problematization. The first workshop, consisting of presentations of the 3D Globe and Meteorological Station, explored elements and geographic factors of Climate and served as theoretical support for the second workshop, the “Climate at stake” dynamic. The third workshop was developed by building a folder to work on concepts of climate change and Climatology from a social, cultural, and environmental perspective. Overall, 178 students attended the workshops on Wednesdays, in January, between nine a.m. and noon. As a result, 84 students evaluated the “Entrando no Clima” project, of which 45,2% reported the activity as excellent or very interesting, 26,6% as interesting, and 13,3% as not very interesting. In this sense, the extension program “Entrando no Clima” promoted knowledge and expansion of knowledge about Climatology to the students participating in CAF 2020. Keywords: Paulo Freire; Constructivism; Dialogu

DOENÇAS INFECCIOSAS NO CONTEXTO DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS E DA VULNERABILIDADE SOCIOAMBIENTAL

Os estudos associando as mudanças climáticas e a saúde foram definidos como um campo de pesquisa oficial e de atuação nos anos 90, e, desde então, eles vêm aumentando significativamente, assim como a consciência sobre a influência da variabilidade climática e dos eventos extremos no surgimento de doenças infecciosas. Nesse sentido, diversos trabalhos vêm pontuando como perturbações nas condições ecológicas e climáticas podem impactar de modo potencial a saúde humana, ressaltando, ainda, que questões de cunho social, como localização geográfica, demografia e características nutricionais da população, estão relacionadas a surtos de doenças em todo o mundo. Com isso, este estudo teve o objetivo de analisar as doenças infecciosas relatadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS), como epidêmicas ou pandêmicas, demonstrando a relação dessas com as alterações climáticas e ambientais, destacando ainda a questão da vulnerabilidade socioambiental. O trabalho demonstra que há um padrão quanto ao surgimento de doenças infecciosas que indica o vínculo delas com a pressão das mudanças climáticas e ambientais sobre o meio, especialmente em regiões mais vulneráveis da Ásia e da África. Sugeriu-se, nesse contexto, medidas de adaptação ao clima para diminuir a pressão sobre os recursos naturais, atenuar os riscos ambientais e, consequentemente, os impactos econômicos, sociais e à saúde. Dessa forma, esse trabalho contribui ao campo de pesquisa de saúde e mudanças climáticas, ao pontuar os fatores ambientais, climáticos e, até mesmo, sociais, relacionados ao surgimento de algumas das doenças que foram, ou são, epidêmicas ou pandêmicas, e, a partir dos quais, é possível desenvolver medidas de mitigação e adaptação a serem implementadas em contexto local, especialmente em regiões mais vulneráveis social e ambientalmente

Incubation period of coffee leaf rust

O café é uma das culturas com grande expressão mundial e, dentre as principais doenças, a ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix Berk. & Br.), é considerada a mais importante. Uma das formas de avaliar a severidade da ferrugem é por meio de equações que estimam o período de incubação (PI) do fungo. O presente estudo teve o objetivo de revisar os principais trabalhos sobre a ferrugem do cafeeiro e o período de incubação, de maneira a elucidar as principais equações desenvolvidas para esse fim. Na literatura, encontrou-se dez equações que estimam os valores do PI, para diferentes condições. A maioria dos estudos brasileiros utilizam a equação de Moraes et al. (31), desenvolvidas para cultivo a pleno sol e sombreado, em condição de macroclima. O estudo do PI é utilizado em diferentes níveis hierárquicos e em diferentes cenários climáticos sendo importante para tomadas de decisão e políticas públicas, auxiliando agricultores no planejamento e gerenciamento da área452134140Coffee is one of the world’s most famous crops and, among its major diseases, coffee leaf rust (Hemileia vastatrix Berk. & Br.) is considered most important. One of the ways to evaluate rust severity is by means of equations that estimate the incubation period (IP) of the fungus. The present study aimed to review the main studies on coffee leaf rust and its incubation period, in order to elucidate the main equations developed for this purpose. In the literature, there are at least ten equations that estimate IP values for different conditions. Most of the Brazilian studies have used the equation of Moraes et al. (31), developed for full sun and shade cultivation, under macroclimate condition. The study of IP is used at different hierarchical levels and in different climatic scenarios and is important for decision making and public policy, assisting farmers in the planning and management of the are

APLICAÇÃO DO ÍNDICE DE VEGETAÇÃO NDVI (NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX) EM IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO NO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO E SUAS LIMITAÇÕES

O objetivo do trabalho foi testar a aplicação do índice de vegetação NDVI em imagens de alta resolução, em toda a área do município de São Paulo. Foram utilizadas imagens do satélite IKONOS II. O programa de geoprocessamento utilizado foi o TNT Mips 6.8, da MicroImages. O índice aplicado foi o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), que tem como variáveis as bandas do vermelho e infravermelho próximo. Notou-se, com a obtenção do índice, uma desigualdade de cores, sendo nítida a presença de faixas que não deveriam ter ocorrido. Tal fato demonstrou a ocorrência de algum tipo de erro, o que impedia a obtenção de um índice que representasse, fielmente, todo o município. Isso ainda é reforçado pelo fato do NDVI ser interpretado por tonalidade de cores, ou seja, a variação na presença de vegetação deve ser representada por uma diferença de cor; um erro gerado no índice, resultando em diferentes faixas de tonalidade, poderia prejudicar a correta interpretação do mesmo. Concluiu-se que, para o Município de São Paulo, com as imagens supracitadas, deve-se atentar quando da aplicação do índice de vegetação NDVI, não sendo possível analisá-lo em toda a extensão do município, mas sim, apenas dentro das faixas específicas geradas

Distribuição geográfica do período de incubação da ferrugem do cafeeiro em cenários de mudanças climáticas

The objective of this work was to simulate the geographical distribution of the incubation period of coffee leaf rust in Coffea arabica, using data of two regional climate models, Eta-HadGEM2-ES and Eta-MIROC5. The scenario of high greenhouse gas emission (RCP 8.5 W m-2) was used for the states of Minas Gerais and São Paulo, Brazil, for current and future climate scenarios. The behavior of six different regression equations for incubation period (IP), available in the literature, was also analyzed as affected by data from the regional climate models. The results indicate the possibility of an increase in the affected area in the studied region, when the IP is less than 19 days, from 0.5% for Eta-MIROC5 to 14.2% for Eta-HadGEM2-ES. The severity of coffee leaf rust in future scenarios should increase in the hottest and wettest months of the year, extending to the driest and coldest months. The potential of rust infection is estimated differently by the studied equations. In higher temperature scenarios, the Kushalappa & Martins equation indicates a very high severity potential.O objetivo deste trabalho foi simular a distribuição geográfica do período de incubação da ferrugem do cafeeiro Coffea arabica, com uso de dados de dois modelos climáticos regionais, o Eta-HadGEM2-ES e o Eta-MIROC5. O cenário de alta emissão de gases de efeito estufa (RCP 8,5 W m-2) foi utilizado para os estados de Minas Gerais e São Paulo, para os cenários climáticos atual e futuro. O comportamento de seis diferentes equações de regressão do período de incubação (PI), disponíveis na literatura, também foi analisado em função dos dados dos modelos climáticos regionais. Os resultados indicam possibilidade de aumento de área afetada na região estudada, com PI inferior a 19 dias, de 0,5% para Eta-MIROC5 a 14,2% para Eta-HadGEM2-ES. A severidade da ferrugem do cafeeiro em cenários futuros deverá aumentar nos meses mais quentes e úmidos do ano, estendendo-se para os meses mais secos e frios. O potencial de infecção da ferrugem é estimado de forma diferente pelas equações estudadas. Em cenários de temperaturas mais elevadas, a equação de Kushalappa & Martins indica um potencial muito alto de severidade

Comparação de classificadores supervisionados na discriminação de áreas cafeeiras em Campos Gerais - Minas Gerais

The use of remote sensing techniques represents a significant advance for the coffee crop data, mainly to complement the currently techniques that have been used. In this context, this study aimed to map coffee areas in high resolution images using object-oriented images analyses methods, with k nearest neighbor (KNN) and support vector machine (SVM) algorithm, and pixel-by-pixel methods, using maximum likelihood (Maxver) algorithm. The study area was mapped using two classes: ‘coffee’ and ‘other uses’. We performed the mappings accuracy analysis using reference map and it was found that the pixel by pixel classification with maximum likelihood algorithm has the best results, with kappa value of 0.78 and 94.61% of accuracy. In this study, we concluded that the pixel by pixel method of Maxver algorithm seems more efficient to discriminate coffee areas when considering only two types of land use, coffee and no coffee, in high resolution images.O uso de técnicas de sensoriamento remoto orbital representa um significativo avanço para os levantamentos de dados da cafeicultura, principalmente visando a complementação das técnicas utilizadas atualmente. Objetivou-se,neste trabalho, mapear áreas cafeeiras em imagens de alta resolução, a partir de métodos de classificação por análise de imagens orientada a objeto, com os algoritmos k nearest neighbor (KNN), support vector machine (SVM) e pixel-a-pixel, com o algoritmo maximum likelihood (Maxver). A área de estudo foi mapeada, em duas classes: ‘café’ e ‘outros usos’. Realizouse a análise da exatidão dos mapeamentos a partir da comparação com o mapa de referência da área e foi constatado que a classificação pixel a pixel, pelo método maximum likelihood, obteve os melhores resultados, com 0,78 de índice kappa e 94,61% de exatidão. Conclui-se, a partir deste estudo que o método pixel a pixel do algoritmo Maxver mostra-se mais eficiente para discriminar café, quando se considera somente dois tipos de uso da terra, café e não café, em imagens de alta resolução

SECA EXTREMA DE 2012 NO SEMIÁRIDO BAIANO E SEUS IMPACTOS: INFORMAÇÕES CLIMÁTICAS DIFUNDIDAS PELA MÍDIA

Este trabalho visa analisar a forma como a mídia impressa no estado da Bahia transmite informações climáticas na época da seca. Para tanto, edições de dois jornais diários, referentes ao ano de 2012, foram analisadas. Considerou-se as matérias veiculadas sobre o tema, e os aspectos conceituais relacionados à transmissão da notícia foram avaliados. Os resultados sugerem que as mídias analisadas disseminaram as informações climáticas de maneira sensacionalista, além de apresentar erros conceituais. Concluiu-se que a mídia analisada, que poderia ser o veículo por meio do qual a população pudesse desconstruir a concepção de um ambiente hostil normalmente vinculado ao semiárido, propaga informações que corroboram para manter uma visão pejorativa da região

Influence of land cover and land use on the climate of Piracicaba, Sao Paulo: analysis of historical series, heat island and remote sensing techniques

As mudanças climáticas globais, regionais e locais representam, na atualidade, uma das maiores preocupações da humanidade. Essas mudanças podem ocorrer tanto a partir de causas naturais quanto a partir de causas antrópicas. As áreas das cidades se caracterizam por apresentarem temperaturas mais elevadas quando comparadas com as áreas rurais. Essa anomalia térmica causa a formação de ilhas de calor e esse fenômeno é reconhecidamente importante em estudos de clima urbano. O objetivo do presente trabalho foi, através de técnicas do sensoriamento remoto, identificar e analisar as ilhas de calor do Município de Piracicaba, SP verificando sua sazonalidade, intensidade e morfologia. Para tanto foi necessário realizar uma análise climática regional e verificar a possibilidade do uso do algoritmo de transformação termal do software IDRISI 3.2 nas imagens do satélite Landsat 7. Para validar o algoritmo foram aplicados dois métodos de transformação de temperatura aparente de superfície. Para a análise climática regional foram estudados os principais elementos climáticos do Município de Piracicaba, SP utilizando-se de dados da Estação Meteorológica da ESALQ/USP entre os anos de 1950 e 2005 e estes foram correlacionados com variáveis da urbanização. Concluiu-se, com os dados encontrados, que os elementos temperatura, precipitação, umidade relativa e evaporação tiveram tendência de aumento no período estudado e todos eles foram classificados como tendências climáticas. A temperatura apresentou tendência de aumento mais acentuada e se correlacionou positivamente com o aumento da urbanização. O algoritmo de transformação do software IDRISI 3.2 para o satélite Landsat 7 foi validado, sendo uma importante ferramenta para a utilização de imagens de melhor resolução. As ilhas de calor mais intensas do verão são representadas por locais com excesso de material de construção civil e pouca ou nenhuma área verde. A diferença entre a área urbana e a área rural da cidade ultrapassou 16°C no verão. O Parque da Rua do Porto é uma ilha de frescor e exerce um "efeito oásis" no centro e nos bairros vizinhos. O perfil das ilhas de calor do Município de Piracicaba não segue aquele delimitado por OKE (1974). As ilhas de calor variam sazonal e espacialmente e a intensidade destas, ao longo das estações do ano, está intimamente relacionada com a sazonalidade da cultura da cana-deaçúcar. As ilhas de calor da época da entressafra são, em média, 3.5°C mais intensas que as da época da safra. Por fim, pode-se afirmar que o uso e a cobertura do solo rural e urbano é um dos grandes agentes modificadores do clima local e regional.Global, regional and local climate changes represent one of the greatest concerns of humanity. Climate changes can occur through natural or anthropogenic causes. Urban areas usually present higher temperatures than rural areas. This thermal effect is called "heat-island phenomenon" and has great importance on urban climate studies. In the present work, we identified and analyzed the heat-islands from Piracicaba, São Paulo using remote sensing techniques. The heat-islands were analyzed according to its seasonality, intensity and morphology using images from Landsat 7 satellite. We performed analysis on regional climate changes and investigated the use of the IDRISI thermal algorithm to convert Landsat 7 infrared thermal data on land surface temperature (LST). In order to transform Landsat 7 infrared thermal data we used two mathematical methods. Climate changes were analyzed by monitoring the climate elements for long periods of time, enabling the visualization of directional or periodical regional changes. The main climate elements were studied using data from ESALQ meteorological station for the last 55 years (1950-2005). Temperature, relative humidity, evaporation and precipitation variation were found to be correlated with urban growth parameters. The results indicated that temperature, precipitation, relative humidity and evaporation increased during the studied period and have been classified as "climate trends". The temperature presented the more accentuated trend of increase and was positively correlated with the growing urbanization. The software IDRISI 3.2 can be used with Landsat 7 high resolution images, being a useful and rapid tool to study urban heat islands. The most intense summer heatislands were represented by regions with higher amounts of constructed areas and almost any green area. In fact, during the summer the difference between the urban and rural areas was greater than 10°C. The Rua do Porto park was identified as a fresh-island and showed the "oasis effect" to the Center and neighbouring regions. Heat-islands varied according to the season and space and its intensity is intimately related to the sugar-cane seasonality. During the intercrop period the heat-islands were 3.5°C more intense than during the crop period. In conclusion land cover and land use affect local and regional climates

Mitigation of greenhouse gas emissions and adaptation of arabica coffe to adverse climatic conditions

Orientadores: Jurandir Zullo Junior, Hilton Silveira PintoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: A elevação da concentração dos gases de efeito estufa (GEEs) na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono, tem causado alterações significativas nos elementos atmosféricos, acarretando mudanças e variações no clima com importantes consequências. Projeções do IPCC (2007) para as áreas tropicais brasileiras indicam que a temperatura média global poderá aumentar entre 1°C e 5,8°C, o que traria grandes impactos na atividade agrícola e nos recursos naturais. Se as estimativas do IPCC (2007) estiverem corretas, as maiores áreas produtoras de café arábica do Brasil poderão se tornar de alto risco climático para o cultivo, causando sérios impactos na produção de café e no agronegócio brasileiro. O presente trabalho busca contribuir para o estudo da cafeicultura brasileira no contexto das mudanças climáticas projetadas para as próximas décadas. Três aspectos principais foram analisados: as possíveis mudanças climáticas para o sudeste do Brasil nesse século (2011-2099) com o modelo regional de mudanças climáticas ETA/CPTEC (dowscaling do HadCm3); atividades de adaptação da cultura em um cenário climático mais quente; e a relação da cultura com o estoque de carbono atmosférico, como uma atividade de mitigação. Analisando o ETA/CPTEC, foi possível verificar que, sem atividades de adaptação e mitigação, aumentará o risco climático para o cultivo do café arábica em oito dos dez municípios na região de estudo. Como uma atividade de adaptação a cenários climáticos mais quentes, foram avaliadas três formas de arborização para reduzir a temperatura no microclima do cultivo de café em comparação com o cultivo a pleno sol, mais utilizado no país. As variáveis micrometeorológicos nos sistemas de cultivo de café foram medidos em campo e também simulados no software "Envi-Met". Em comparação com o sistema a pleno sol, o tratamento mais arborizado (café plantado em consórcio com macadâmia) recebeu 29,4% a menos de radiação solar e reduziu a temperatura do ar em apenas 0,6°C no microclima de cultivo, indicando que nos cenários mais quentes projetados pelo ETA/CPTEC, esse sistema de plantio não será uma forma de adaptação da cultura. Analisando a relação do café arábica com atividades de mitigação dos GEEs, foi medida a quantidade de carbono (biomassa seca) que a cultura a pleno sol e cultivada com macadâmia pode estocar. Para tanto, utilizaram-se métodos destrutivos, em campo, e de sensoriamento remoto com imagens de alta resolução. Em campo, verificou-se que o sistema de cultivo de café com macadâmia estoca, em média, 2 toneladas de carbono por hectare a mais que o sistema a pleno sol. Esses resultados permitiram validar a premissa de que sistemas agroflorestais com café são considerados uma importante forma de mitigação dos gases de efeito estufa. Na análise dos dados de sensoriamento remoto, encontrou-se forte correlação entre o índice de vegetação NDVI, parâmetros biofísicos da cultura e a biomassa, permitindo, assim, a criação de um modelo de estimativa de biomassa para evitar futuras análises destrutivasAbstract: The increase of greenhouse gas (GHG) concentration in the atmosphere, especially carbon dioxide, is causing wide changes in atmospheric elements, leading to climate change and variability with critical consequences. Projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2007) indicate that the global temperature is supposed to increase 1ºC to 5.8º in the tropical areas of Brazil, causing important impacts in Agriculture and natural resources. If the IPCC (2007) estimates are confirmed, the major areas of current coffee arábica production may become areas of high climatic risk, causing severe impact in coffee production and the Brazilian agribusiness. This project aims to contribute to the study of Brazilian coffee crops (coffea arabica) in the context of global climate change expected for the coming decades. Three main aspects were analyzed: Brazilian southeast climate change in the century (2011-2099) with a regional climate change model (ETA/CPTEC, dowscaling of HadCM3); the coffee crop adaptation to warmer climates; and the crop relationship with the carbon stock as a mitigation activity. Analyzing the ETA/CPTEC model we found that, with no adaptation and mitigation activities, it will not be possible to cultivate coffee arábica in 8 of the 10 cities in the studied region. As an adaptation alternative in hotter weather, we evaluated three different coffee systems planted with forestry tree in order to reduce micro-climate temperature, and compared them to the most common cultivation system in Brazil: coffee planted at "full sun". The micrometeorological parameters in each system was measured in the field and also simulated using the Envi-Met software. Comparing to full sun system, the most shaded coffee system (coffee planted with macadamia) received 29,7% less solar radiation, and reduced the temperature only 0,6°C in the cultivation microclimate, indicating that in the warmest scenario this cultivation system will not be an adaptation alternative. Analyzing the coffee relationship with GHG mitigation activities, we measured the coffee crop's carbon stock (dry biomass) in two cultivation systems: full sun and shaded with macadamia using both destructive methods and remote sensing with high resolution images. Destructive models showed that shaded system with macadamia stocks on average 2 ton per hectare more than full sun systems. These results supported the assumption that agroforesty systems with coffee are considered an important form of mitigation of GHG. Analyzing the remote sensing data we found a strong correlation between the NDVI vegetation index, biophysical plant parameters and biomass. We created a predictive model for biomass and carbon stocks in coffee systems in order to avoid the use of destructive methodsDoutoradoPlanejamento e Desenvolvimento Rural SustentávelDoutor em Engenharia Agrícol

Microscale models and urban heat island studies: a systematic review

International audienceUrban climate analysis usually uses data from weather stations, traverse, or satellite images. However, this methodology also has its limitations, since the series of data for climate monitoring can be scarce. Another option that has been earning attention in recent years is numeric models, which perform simulations in urban climate. Obtaining climate data is extremely important for climatology, as well as for related areas, such as urban planning, which uses this data to know how to best order the territory according to climate conditions and their projections. Our study aimed to carry out a literature review regarding urban heat island analysis methodologies, with emphasis on the use of models. We evaluated over 200 scientific documents and we used 68 in the results of this work, reporting different types of models. The results indicated that most of the works on urban climate use a more traditional methodological approach, with fieldwork, whereas studies with models have been carried out in a specific way, especially in cities in the northern hemisphere. Among the articles evaluated, the majority were published in Elsevier publisher journals, which have a more interdisciplinary approach. The most studied models were ENVI-met, SOLWEIG, PALM-4U, RayMan, and TEB. In this way, this work pointed out, unlike other works of review in urban climate methodologies, the difficulty in obtaining field data, emphasizing their importance, with regard to studies of urban heat islands and urban planning. We also conclude that the progress and development of the state of the art in numerical models are conditioned to scientific investment in the area