Climate change in Central and South America: Recent trends, future projections, and impacts on regional agriculture

This report investigates the climate of two target regions of the CGIAR Research Program on Climate Change, Agriculture and Food Security (CCAFS): Central and South America (CA and SA, respectively). The report assesses the implications of climate change for agriculture, with a particular focus on those aspects of climate change that will have greatest impact on the crops currently grown in each region. The study investigated the ability of General Circulation Models (GCMs) and downscaled climate change scenarios to reproduce already observed climates, to establish the reliability of future climate projections, as well as projections of how associated crops might grow under future conditions

The Low-Frequency Variability of the Southern Ocean Circulation

Abstract: Long time series of sea surface height (SSH), sea surface temperature, and wind stress curl are used to determine the main modes of low-frequency variability of the Southern Ocean (SO) circulation. The dominant mode is a trend of increasing SSH at an average rate of 3.3 mm yr(-1). Similar trends have been reported in previous studies and the analysis indicates that the tendency of sea level increase over the SO has become more spatially homogeneous during the last decade, with changes in the increasing rate in 2000 and 2006. The other modes consist of stationary, basin-type modes, and an eastward-propagating wave. The stationary modes are particularly dominant in the Indian and Atlantic Ocean basins, where their spatial structure appears to be shaped by the basin geometry and the bottom topography. The wavelike patterns travel eastward with a period of approximately 10 years. Two waves were identified in the analysis: a complete cycle between 1997 and 2007 and a second cycle starting in 2000. Such waves have rarely been mentioned or identified in studies using recent satellite-derived SSH products.Keywords: In-situ, Signals, Expansion, Temperature, Sea level change, Wind, Antarctic circumpolar wave, Hemisphere annular mode, Scales, satellit

Calibração do modelo Aquacrop para estimativa de rendimento de milho no semiárido do Brasil.

A região Semiárida brasileira é afetada por secas recorrentes que comprometem a agricultura de subsistência na região. Dentre as culturas de subsistência cita-se o milho tendo grande importância na alimentação humana e animal. Devido às secas recursivas a produtividade dessa cultura é relativamente baixa e afeta a segurança alimentar da população e suprimento de alimentos para os animais. Com o intuito de antever possíveis variações e quebras na produtividade agrícola, modelos de cultura podem ser utilizados para subsidiar o planejamento por parte dos tomadores de decisão, afim de mitigar os efeitos da seca na agricultura e garantir a segurança alimentar. Assim, visando avançar nos estudos sobre o tema o objetivo deste trabalho foi calibrar o modelo AquaCrop para estimar produtividade de milho na região Semiárida do Brasil. Foram considerados 21 municípios pertencentes ao semiárido brasileiro e um total de 47 safras. Dados meteorológicos observados foramobtidos junto ao INMET e CPTEC/INPE e dados experimentais da cultura de milho disponibilizados pela EMBRAPA; O desempenho do modelo foi avaliado baseando-se nos coeficientes estatísticos de precisão (r²), acurácia (d) e confiança (c). Resultados preliminares mostraram boa capacidade do modelo AquaCrop em estimar produtividade de milho na área estudada com índices de precisão, acurácia e confiança de 0.66; 0.84 e 0.68, respectivamente

The Conjunction of Extension, Teaching and Research: the Experience of the Scientific Journey of Pharmacy and Biochemistry Students

A Jornada Científica dos Acadêmicos de Farmácia-Bioquímica ( JCAFB), da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF/USP), é um projeto voluntário, autogerido e de extensão universitária. Criado em 1965, conta com a participação de professores, residentes farmacêuticos e estudantes. Inicialmente, teve a finalidade de investigar a presença de caramujos da espécie Biomphalaria, hospedeiro intermediá- rio do Schistosoma mansoni, transmissor da esquistossomose, em Peruíbe-SP. Atualmente, caracteriza-se pela prestação de serviços voluntários de assistência farmacêutica em cidades com deficiências nas áreas de saúde e saneamento básico, visando melhorar as condições de vida da população, procurando soluções locais. Em um ciclo de 4 anos, durante os meses de janeiro, uma equipe de cerca de 50 estudantes realiza atividades educativas sobre saúde e meio ambiente, exames laboratoriais, análises físico-química e microbiológica da água, levantamento do perfil socioeconômico, orientações domiciliares sobre uso de medicamentos, capacitação dos agentes comunitários de saúde e promoção de saúde de animais domésticos. O projeto já envolveu mais de 1500 alunos da FCF/USP, além de residentes (farmacêuticos e veterinários), pós-graduandos e graduandos de outras unidades da Universidade. Preservando a indissociabilidade entre a pesquisa, ensino e extensão universitária, a Jornada visa proporcionar aprendizado científico, humanitário e social aos participantes.The Jornada Científica dos Acadêmicos de Farmácia e Bioquímica (Scientific Journey of Pharmacy and Biochemistry Students, JCAFB), a project from the Faculty of Pharmaceutical Sciences of University of São Paulo (FCF/USP), is a volunteering, self-managed, extension project. Founded in 1965, it relies on the support of professors, pharmaceutical residents, and undergraduate students. Initially, the goal was to investigate the presence of Biomphalaria snails, an intermediate host of the schistosomiasis transmitter, in Peruíbe-SP. Currently, the project is characterized as a volunteer pharmaceutical assistance service, acting in cities with healthcare and sanitation deficiencies, improving life quality through local solutions. In a 4-year cycle, a team of 50 undergraduate students performs educational activities on environment and healthcare topics, laboratorial tests, water quality analysis, socioeconomic data collection, lectures to community health agents, domiciliary orientations about rational use of medicines and health promotion of domestic animals. More than 1,500 students from FCF/USP have already participated, besides many pharmaceutical and medical veterinary residents, and undergraduate students from other institutions within the University of São Paulo. By preserving the principle of inseparability between university research, teaching, and extension, JCAFB aims to provide an opportunity for scientific, humanitarian and social learning to its participants

The Brazilian Earth System Model ocean–atmosphere (BESM-OA) version 2.5: evaluation of its CMIP5 historical simulation

The performance of the coupled ocean–atmosphere component of the Brazilian Earth System Model version 2.5 (BESM-OA2.5) was evaluated in simulating the historical period 1850–2005. After a climate model validation procedure in which the main atmospheric and oceanic variabilities were evaluated against observed and reanalysis datasets, the evaluation specifically focused on the mean climate state and the most important large-scale climate variability patterns simulated in the historical run, which was forced by the observed greenhouse gas concentration. The most significant upgrades in the model's components are also briefly presented here. BESM-OA2.5 could reproduce the most important large-scale variabilities, particularly over the Atlantic Ocean (e.g., the North Atlantic Oscillation, the Atlantic Meridional Mode, and the Atlantic Meridional Overturning Circulation), and the extratropical modes that occur in both hemispheres. The model's ability to simulate such large-scale variabilities supports its usefulness for seasonal climate prediction and in climate change studies.</p

Predição de escoamento de ar em um secador tipo túnel: Avaliação do uso de placas de direcionamento de fluxo e de modelos de turbulência / Prediction of air flow in a tunnel type dryer: Evaluation of the use of plates direction of flow and turbulence models

A dinâmica dos fluidos computacional, conhecida como CFD (Computational Fluid Dynamics) utiliza métodos computacionais para simulação de fenômenos de transporte, obtendo assim distribuições de perfis de velocidade, pressão, concentração e temperatura. Este trabalho teve por objetivo a avaliação do uso de placas de direcionamento do escoamento e de modelos de turbulência usualmente reportados na literatura k-?, BSL, SSG e SST na predição de perfis de velocidade durante o escoamento do ar em um secador convectivo (Eco Engenharia Educacional, MD018, Brasil). O fluxo de escoamento do ar e os campos de velocidade foram determinados com a utilização do pacote comercial Ansys-CFX®. As simulações tridimensionais desenvolvidas envolveram as equações de transporte: conservação de massa, quantidade de movimento e transferência de energia. Foi empregado método numérico de volumes finitos para o cálculo das equações diferenciais parciais. As equações algébricas foram resolvidas pelo algoritmo AMG (Algebraic Multi-Grid), utilizando como critério de convergência soma dos resíduos normalizados inferior a 1x10-6 para todas as variáveis. O acoplamento pressão-velocidade foi aproximado através do método trilinear. Considerou-se, nas simulações, regime de escoamento permanente. As condições de contorno foram: velocidade uniforme do ar na entrada do duto de alimentação do ar, pressão estática a 0 Pa na saída do secador e condição de não deslizamento nas paredes do secador. O uso de placas de direcionamento de ar proporcionou maior uniformidade das linhas de corrente. Por não haver alterações significativas entre os perfis de velocidade obtidos com os modelos de turbulência, entendeu-se que o modelo k-? é o mais adequado por apresentar menor tempo de simulação e ser apto para reprodução do comportamento fenomenológico do ar em escoamento em um secador tipo túnel

Atlantic Equatorial Undercurrent and associated cold tongue variability

The Atlantic Equatorial Undercurrent (EUC) is studied using a simulation for the period 1990–2002 with a high-resolution ocean general circulation model. Simulated transports of the EUC that supplies the annual mean upwelling in the central and eastern equatorial Atlantic are in good agreement with new transport estimates derived from ship observations, i.e., 19.9 and 14.0 Sv at 35°W and 23°W, respectively. Although the observations are not conclusive concerning the seasonal cycle of EUC transports, the simulated seasonal cycles fit largely in the observed range. The analysis of the EUC variability associated with interannual boreal summer variability of the equatorial cold tongue showed that cold tongue indices, defined either by near-surface temperature or steric height anomalies, are anticorrelated with thermocline EUC transport anomalies: A strong EUC corresponds to low near-surface temperatures and steric heights. The importance of equatorial waves for the cold tongue region is shown: Surface layer transport anomalies at 23°W and 10°W are significantly correlated with both near-surface temperature and steric height anomalies in the equatorial and coastal upwelling regions, indicating an associated eastward phase propagation along the equator toward the African coast where the signal bifurcates into two poleward branches along the coast and is reflected into a westward propagating wave

Estudo experimental e numérico de um alimentador venturi aplicado ao transporte pneumático de sólidos/ Experimental and numerical study of a venturi feeder applied to the pneumatic transport of solids

 O alimentador Venturi tem seu funcionamento baseado no efeito Venturi, que consiste na sucção de sólidos, causada pela diferença de pressão entre ambiente externo e o interior do equipamento. Tendo em vista a importância deste dispositivo para a indústria, faz-se necessário compreender o comportamento do escoamento gás-sólido no seu interior. O estudo experimental de diferentes configurações geométricas e vazões mássicas, geralmente requer muito recurso financeiro e não apresenta alto nível de detalhamento. Diante disso, técnicas numéricas, tais como, a dinâmica dos fluidos computacional, conhecida como CFD (Computational Fluid Dynamics) têm sido amplamente utilizadas a fim de prever melhores condições de operação e configurações geométricas ótimas para o melhor escoamento sólido-gás no seu interior. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo a avaliação do ângulo de divergência em um alimentador Venturi utilizando as ferramentas CFD. O fluxo de escoamento do ar e os campos de velocidade foram determinados pelo pacote comercial Ansys CFX®. Nas simulações foi considerado uma distribuição uniforme da velocidade do gás na alimentação e ausência de sólidos particulados. Na seção de alimentação das partículas foi definido uma velocidade de entrada de 0.0055346 m/s. Os resultados mostraram que os perfis de velocidade da fase gasosa, simulados e experimentais, tiveram boa concordância entre eles, validando a técnica computacional aplicada. Fluxo reverso foi observado na metade superior do tubo à jusante do Venturi. Ao avaliar a influência do ângulo no canal divergente, foi possível inferir que ao aumentar o ângulo de divergência o refluxo de partículas no alimentador diminuía. Para que este refluxo de ar deixasse de existir seria necessário um comprimento muito grande para o canal. Nesse contexto, o uso da CFD se mostrou útil para compreender o escoamento no interior do alimentador Venturi à vários ângulos de divergência, garantindo assim uma melhora na operação do mesmo

The tropical Atlantic observing system

The tropical Atlantic is home to multiple coupled climate variations covering a wide range of timescales and impacting societally relevant phenomena such as continental rainfall, Atlantic hurricane activity, oceanic biological productivity, and atmospheric circulation in the equatorial Pacific. The tropical Atlantic also connects the southern and northern branches of the Atlantic meridional overturning circulation and receives freshwater input from some of the world’s largest rivers. To address these diverse, unique, and interconnected research challenges, a rich network of ocean observations has developed, building on the backbone of the Prediction and Research Moored Array in the Tropical Atlantic (PIRATA). This network has evolved naturally over time and out of necessity in order to address the most important outstanding scientific questions and to improve predictions of tropical Atlantic severe weather and global climate variability and change. The tropical Atlantic observing system is motivated by goals to understand and better predict phenomena such as tropical Atlantic interannual to decadal variability and climate change; multidecadal variability and its links to the meridional overturning circulation; air-sea fluxes of CO2 and their implications for the fate of anthropogenic CO2; the Amazon River plume and its interactions with biogeochemistry, vertical mixing, and hurricanes; the highly productive eastern boundary and equatorial upwelling systems; and oceanic oxygen minimum zones, their impacts on biogeochemical cycles and marine ecosystems, and their feedbacks to climate. Past success of the tropical Atlantic observing system is the result of an international commitment to sustained observations and scientific cooperation, a willingness to evolve with changing research and monitoring needs, and a desire to share data openly with the scientific community and operational centers. The observing system must continue to evolve in order to meet an expanding set of research priorities and operational challenges. This paper discusses the tropical Atlantic observing system, including emerging scientific questions that demand sustained ocean observations, the potential for further integration of the observing system, and the requirements for sustaining and enhancing the tropical Atlantic observing system