Previsão estocástica de nível fluviométrico para cidade de Marabá-PA: método de Box-Jenkins

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoO Município de Marabá- PA, situado na região Amazônica, sudeste do Estado do Pará, sofre anualmente com eventos de enchentes, ocasionados pelo aumento periódico do rio Tocantins e pela situação de vulnerabilidade da população que reside em áreas de risco. A defesa civil estadual e municipal anualmente planeja e prepara equipes para ações de defesa no município. Nesta fase o monitoramento e previsão de eventos de enchentes são importantes. Portanto, com o objetivo de diminuir erros nas previsões hidrológicas para o Município de Marabá, desenvolveu-se um modelo estocástico para previsão de nível do rio Tocantins, baseado na metodologia de Box e Jenkins. Utilizou os dados de níveis diários observados nas estações hidrológicas de Marabá e Carolina e Conceição do Araguaia da Agência Nacional de Águas (ANA), do período de 01/12/ 2008 a 31/03/2011. Efetuou-se o ajustamento de três modelos ( , e ), através de diferentes aplicativos estatísticos: o SAS e o Gretl, usando diferentes interpretações do comportamento das séries para gerar as equações dos modelos. A principal diferença entre os aplicativos é que no SAS usa o modelo de função de transferência na modelagem. Realizou-se uma classificação da variabilidade do nível do rio, através da técnica dos Quantis para o período de 1972 a 2011, examinando-se apenas as categorizações de níveis ACIMA e MUITO ACIMA do normal. Para análise de impactos socioeconômicos foram usados os dados das ações da Defesa Civil Estado do Pará nas cheias de 2009 e 2011. Os resultados mostraram que o número de eventos de cheias com níveis MUITO ACIMA do normal, geralmente, podem estar associados a eventos de La Niña. Outro resultado importante: os modelos gerados simularam muito bem o nível do rio para o período de sete dias (01/04/2011 a 07/04/2011). O modelo multivariado (com pequenos erros) representou o comportamento da série original, subestimando os valores reais nos dias 3, 4 e 5 de abril de 2011, com erro máximo de 0,28 no dia 4. O modelo univariado ( ) teve bons resultados nas simulações com erros absolutos em torno de 0,12 m. O modelo com menor erro absoluto (0,08m) para o mesmo período foi o modelo , desenvolvido pelo aplicativo SAS, que interpreta a série original como sendo não linear e não estacionária. A análise quantitativa dos impactos fluviométricos, ocorridos nas enchentes de 2009 e 2011 na cidade de Marabá, revelou em média que mais de 4 mil famílias sofrem com estes eventos, implicado em gastos financeiros elevados. Logo, conclui-se que os modelos de previsão de níveis são importantes ferramentas que a Defesa Civil, utiliza no planejamento e preparo de ações preventivas para o município de Marabá.Marabá-PA city, located in the Amazon region, Southeast of Pará State, suffer annually with flood events, caused by periodic increase of Tocantins River and vulnerability of the population living in risk areas. State and municipal civil defense plans and annually prepare teams for actions to defend the city. At this stage the monitoring and prediction of flood events are importants. Therefore, in order to reduce errors in hydrological forecasts for Marabá city, developed a stochastic model to predict the level of Tocantins River, based on the methodology of Box and Jenkins. Used data from daily levels observed in the hydrological stations of National Water Agency (ANA) at Marabá, Carolina and Conceição do Araguaia, from 01/12/2008 to 31/03/2011. We conducted the adjustment of three models ( , and ), using different statistical applications: SAS and Gretl, using different interpretations of the behavior of the series to generate models equations. The main difference between the applications is that the SAS uses the model of transfer function modeling. There was a sort of variable water level, through the technique of quantiles for the period 1972 to 2011, examining only levels categorizations and MUCH ABOVE ABOVE normal. For analysis of socioeconomic impacts were used the data of the shares of Civil Defense State of Pará in the floods of 2009 and 2011. The results showed that the number of events filled with much higher levels than normal, generally, may be associated with La Niña events. Another important result: generated models represented well the level of the river for seven days (from 04/01/2011 to 04/07/2011). The multivariate model (with small errors) represented the behavior of original series, underestimating the real values on days 3, 4 and 5 April 2011, with a maximum error of 0.28 on day 4. The univariate model ( ) had good results in simulations with absolute errors of around 0.12 m. The model with the lowest absolute error (0.08 m) for the same period was the model , application developed by SAS, who plays the original series as nonlinear and non stationary. Quantitative analysis of the impacts fluviometric, floods occurred in 2009 and 2011 at Marabá city, revealed that on average more than 4000 families suffer from these events, implicated in high financial costs. Therefore, concludes that the levels forecast models are important tools that the Civil Defense, uses in the planning and preparation of preventive actions for the city of Marabá

Variabilidade interanual dos eventos extremos e a sua percepção pela comunidade de Santa Maria de Sirituba - PA

The perception of extreme events by man interferes in the process of adaptation to the influence of extreme climatic variability. The perception approach constitutes an important tool for the understanding of the forms of relationship between individuals or societies with the environment in which they live. Considering the interference of extreme precipitation in socioeconomic and environmental activities and the relationship in the adaptation process, this study aimed to analyze the perception of riparian communities regarding the impacts of extreme events on their social, economic and environmental activities. The research contemplates the approach of extreme precipitating events in the Santa Maria Rio Sirituba -PA community, located in the eastern region of the Amazon. The study utilized time series of monthly precipitation, surface temperature anomaly of the Niño 3.4 region and the National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) North and South Atlantic basin from 01/01/1979 to 12/31/2015; and local subjective aspects through semi-structured questionnaires formulated according to the classification of Marconi and Lakatos (2003) and the proposal by Whyte (1977). The classification of extreme events was categorized by the Quantis technique and related to the El Niño Southern Oscillation (ENSO) phenomena both in its positive phase (El Niño) and in the negative phase (La Niña) and the Atlantic Dipole (ADP); the degree of perception was obtained through the method of the hierarchical analysis process. The results of the study indicated that extreme precipitation may be associated with years of ENSO events and ADP patterns, with ENSO events being characterized by the reduction and increase of rainfall in the study area; it was observed that the ADP pattern may favor or disfavor the accumulated rainfall, but its influences are related to the intensity of the ENSO phenomena. In the use of the Analytic Hierarchy Process (AHP), three levels of hierarchy were defined as level 1: Perception, that is, the objective of the hierarchy; level 2 are the decision criteria: leisure (C1), work (C2) and health (C3) and level 3 the determining factors: air temperature (A1), wind (A2), tide (A3) and rain (A4). Through the standard matrix of criteria and local average priorities it was observed that criterion C2 has the highest degree of importance with relative weight (WR) of 48.99%, then the criterion C3 with WR of 45.07% and lastly the criterion C1 with a lower degree of importance with WR of 5.94%. The Global Priority (GP) obtained indicated the alternative A4 with the highest noticeable degree of weather and climate for the rivers with GP of 37.94%, then the alternatives A3, A2 and A1, with GP of 31.41%, 22.86% and 7.79%, respectively. Finally, the results showed that the rivers have a high perception of the impacts of the extreme precipitating events on the socioeconomic and environmental activities, confirmed in the AHP technique the order of importance obtained in the GP. Thus the study is relevant in the process of elaborating adaptation strategies to extreme precipitating events.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA percepção dos eventos extremos pelo homem interfere no processo de adaptação à influência da variabilidade climática extrema. A abordagem da percepção constitui-se em uma importante ferramenta para a compreensão das formas de relacionamento entre os indivíduos ou sociedades com o meio onde habitam. Considerando a interferência das precipitações extremas nas atividades socioeconômicas e ambientais e a relação no processo de adaptações, este estudo teve o objetivo de analisar a percepção das comunidades ribeirinha quanto aos impactos dos eventos extremos sobre suas atividades sociais, econômicas e ambientais. A pesquisa contempla a abordagem de eventos precipitantes extremos na comunidade Santa Maria Rio Sirituba -PA, situado na região leste da Amazônia. O estudo utilizou séries temporais da precipitação mensal, anomalia da temperatura da superfície da região Niño 3.4 e Bacia do atlântico Norte e Sul da da National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) do período de 01/01/1979 a 31/12/2015; e os aspectos subjetivos local por meio de questionários semiestruturados formulado segundo a classificação de Marconi e Lakatos (2003) e a proposta por Whyte (1977). A classificação dos eventos extremos foi categorizada pela técnica dos Quantis e relacionados com os fenômenos El Niño Oscilação Sul (ENSO) tanto em sua fase positiva (El Niño) como na negativa (La Niña) e o Dipolo do Atlântico (DPA); o grau de percepção foi obtido através do método do processo de análise hierárquica. Os resultados do estudo indicaram que as precipitações extremas podem estar associadas aos anos de ocorrência dos eventos ENSO e os padrões do DPA, sendo os eventos do ENSO são caracterizados com à redução e o aumento das chuvas na área de estudo; observou-se que o padrão do DPA pode favorecer ou desfavorecer o acumulado das chuvas, mas suas influências estão relacionadas com a intensidade dos fenômenos ENSO. No uso da técnica Analytic Hierarchy Process (AHP) foram definidos três níveis de hierarquia o nível 1 a Percepção, ou seja, o objetivo da hierarquia, o nível 2 são os critérios decisórios: lazer (C1), trabalho (C2) e saúde (C3) e o nível 3 os fatores determinantes: temperatura do ar (A1), vento (A2), maré (A3) e a chuva (A4). Através da matriz normalizada dos critérios e a prioridades médias locais foi observado que o critério C2 possui o maior grau de importância com peso relativo (PR) de 48,99%, em seguida o critério C3 com PR de 45,07% e por último o critério C1 com menor grau de importância com PR de 5,94%. O vetor Prioridade Global (PG) obtido indicou a alternativa A4 com maior grau perceptível do tempo e clima para os ribeirinhos com PG de 37,94%, em seguida as alternativas A3, A2 e A1, com PG de 31,41%, 22,86% e 7,79%, respectivamente. Por fim, os resultados mostraram que os ribeirinhos possuem uma percepção elevada dos impactos dos eventos precipitantes extremos nas atividades socioeconômicas e ambientais, confirmados na técnica do AHP a ordem de importância obtida na PG. Assim o estudo é relevante no processo de elaboração de estratégias de adaptação aos eventos precipitantes extremos

Relâmpago e precipitação produzidos por sistemas de tempo severo em Belém, Brasil

CG Lightning flashes events monitored by a LDN of the Amazon Protection System, which included 12 LPATS IV VAISALA sensors distributed over eastern Amazonia, were analyzed during four severe rainstorm occurrences in Belem-PA-Brazil, in the 2006-2007 period. These selected case studies referred to rainfall events, which produced more than 25 mm/hour, or more than 40 mm/ 2 hours of precipitation rate totals, registered by a tipping bucket automatic high-resolution rain gauge, located at 1º 47' 53" S and 48º 30' 16" W. Centered at this location, a 30 ,10 and 5 km radius circles were drawn by means of a geographic information system, and the data from lightning occurrences within this larger area, were set apart for analysis. During these severe storms the CG lightning events, occurred almost randomly over the surrounding defined circle, previously covered by mesoscale convective systems, for all cases studied. This work also showed that the interaction between large-scale and mesoscale weather conditions have a major influence on the intensity of the storms studied cases. In addition to the enhancement of the lightning and precipitation rates, the electric activity within the larger circles can precede the rainfall at central point of the areas.Eventos de raios nuvem-solo registrados pela rede de detecção do SIPAM, integrada por 12 sensores VAISALA LPATS IV, distribuídos no leste da Amazônia, foram analisados durante 4 tempestades com ocorrência de precipitação intensa em Belém-PA-Brasil, em 2006-2007. Esses casos selecionados, correspondem a eventos de chuva com mais de 25 mm/hora ou 40 mm/ 2 horas, de precipitação registrada por um pluviômetro instalado em 1º 47' 53" and 48º 30' 16" O. Com centro nessa localização, um círculos de 30, 10 e 5 km de raio foram traçados através de um sistema de informação geográfica e os dados de eventos de raios nessas áreas foram separados para analise. Durante essas tempestades, os eventos de raios ocorreram de maneira quase aleatória, sobre a área maior que já havia sido previamente coberta por sistemas convectivos de mesoescala, em todos os casos. Esse trabalho também mostrou a grande influencia dos sistemas de larga escala nas condições de tempo que levaram às tempestades severas estudadas. Adicionalmente, foi observado que, quando existe interação entre sistemas de larga e meso escalas, tanto a precipitação como o numero de relâmpagos aumentaram significativamente e a atividade elétrica nos círculos maiores pode anteceder a chuva no ponto central

Hydrological Stochastic Modeling applied to the Tocantins River to the City of Maraba (PA)

Hydrology studies show that it is possible to avoid natural disasters through the proper use of hydrological forecasts. In this work we used the Box-Jenkins Methodology (Time Series Analysis) to model the daily level of the Tocantins river in the city of Maraba - PA, in order to predict floods caused by its regular increase, an event that usually puts the resident population of risk areas in vulnerable situations. For the study, we used the daily levels of data observed in gauged stations of Maraba and Carolina and Conceição do Araguaia National Water Agency (ANA), the period of 01/12/2008 to 31/03/2011. It was evident that the adjusted model was able to capture the dynamics of time series with good prognosis for a period of seven days with a maximum absolute error of 0.08 m and with precision in forecasting over 99%. The forecasting model showed good results and can then be used as support tools for Civil Defense, assisting in the planning and preparation of preventive actions for the city of Maraba.Estudos na área da hidrologia mostraram que podemos evitar desastres naturais através de previsões hidrológicas. Nesse trabalho foi utilizada a metodologia de Box-Jenkins de séries temporais multivariadas para previsão diária de nível fluviométrico do rio Tocantins para o município de Marabá-PA, que sofre anualmente com eventos de enchentes, ocasionado pelo aumento periódico do rio Tocantins e pela situação de vulnerabilidade da população que residem em áreas de riscos. Foram utilizados dados de níveis diários observados nas estações fluviométricas de Marabá e Carolina e Conceição do Araguaia da Agência Nacional de Águas (ANA), do período de 01/12/2008 a 31/03/2011. Evidenciou-se que o modelo ajustado conseguiu capturar a dinâmica das séries temporais, com bons prognósticos para o período de sete dias, com erro absoluto máximo de 0,08m, e com precisão na previsão acima de 99,00%. Assim, a pesquisa mostrou que o modelo de previsão teve um bom ajuste apresentando bons resultados, podendo ser utilizado como ferramentas de apoio para Defesa Civil, auxiliando no planejamento e preparo de ações preventivas para o município de Marabá

Brazilian Flora 2020: Leveraging the power of a collaborative scientific network

International audienceThe shortage of reliable primary taxonomic data limits the description of biological taxa and the understanding of biodiversity patterns and processes, complicating biogeographical, ecological, and evolutionary studies. This deficit creates a significant taxonomic impediment to biodiversity research and conservation planning. The taxonomic impediment and the biodiversity crisis are widely recognized, highlighting the urgent need for reliable taxonomic data. Over the past decade, numerous countries worldwide have devoted considerable effort to Target 1 of the Global Strategy for Plant Conservation (GSPC), which called for the preparation of a working list of all known plant species by 2010 and an online world Flora by 2020. Brazil is a megadiverse country, home to more of the world's known plant species than any other country. Despite that, Flora Brasiliensis, concluded in 1906, was the last comprehensive treatment of the Brazilian flora. The lack of accurate estimates of the number of species of algae, fungi, and plants occurring in Brazil contributes to the prevailing taxonomic impediment and delays progress towards the GSPC targets. Over the past 12 years, a legion of taxonomists motivated to meet Target 1 of the GSPC, worked together to gather and integrate knowledge on the algal, plant, and fungal diversity of Brazil. Overall, a team of about 980 taxonomists joined efforts in a highly collaborative project that used cybertaxonomy to prepare an updated Flora of Brazil, showing the power of scientific collaboration to reach ambitious goals. This paper presents an overview of the Brazilian Flora 2020 and provides taxonomic and spatial updates on the algae, fungi, and plants found in one of the world's most biodiverse countries. We further identify collection gaps and summarize future goals that extend beyond 2020. Our results show that Brazil is home to 46,975 native species of algae, fungi, and plants, of which 19,669 are endemic to the country. The data compiled to date suggests that the Atlantic Rainforest might be the most diverse Brazilian domain for all plant groups except gymnosperms, which are most diverse in the Amazon. However, scientific knowledge of Brazilian diversity is still unequally distributed, with the Atlantic Rainforest and the Cerrado being the most intensively sampled and studied biomes in the country. In times of “scientific reductionism”, with botanical and mycological sciences suffering pervasive depreciation in recent decades, the first online Flora of Brazil 2020 significantly enhanced the quality and quantity of taxonomic data available for algae, fungi, and plants from Brazil. This project also made all the information freely available online, providing a firm foundation for future research and for the management, conservation, and sustainable use of the Brazilian funga and flora