Dynamics and hydrology of the Tagus estuary : results from in situ observations

Tese de doutoramento, Ciências Geofísicas e da Geoinformação (Oceanografia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010The present study was carried out with the main objective of describing some aspects of the physical oceanography of the Tagus Estuary, in order to increase the understanding of its dynamics, namely in what concerns the propagation of the tide within the estuary, the thermohaline and circulation patterns and the role of the principal forcing mechanisms of the estuarine dynamics. The study was based on the analysis of a comprehensive observational data set of the Tagus Estuary, obtained under di erent seasons and tidal conditions. This set includes hydrology and current profiles measured in sections along and across the estuary, repeated profiles at fixed positions and also time series obtained with self-recording equipment moored at several positions within the estuary. The data were complemented by contemporary records of water level, wind and river discharge. The Tagus Estuary is a “mesotidal” estuary that fits the category of “coastal plain estuary”. Concerning its stratification, the estuary can generally be classified as “partially mixed”. However when neap tide conditions are combined with high river discharge, the Tagus Estuary can then be considered “stratified”. The current meter data is compatible with a circulation pattern typical of a partially mixed estuary. Results show some features pointing to the existence of eddies, most probably generated by the action of the estuarine morphology on the flow. These structures seem to be a ected by the wind and by the spring-neap cycle of the stratification. Saltiest bottom water flows along the deepest sites. At the inlet channel, saltier bottom water is found close to the southern margin, whereas fresher surface water is found close to the northern margin, not only in the inlet channel, but also in the inner bay. As in most estuaries, the tide is clearly the main forcing mechanism of the Tagus Estuary dynamics. The semi-diurnal tide, the main source of variability, is modulated by the fortnightly cycle, which strongly influences the stratification and, consequently, the circulation patterns. The tide propagates as a mixed progressive/standing wave, becoming essentially a standing wave in the interior region. An asymmetric behaviour, due to M4, characterises the tide within the estuary, showing an ebb dominance, intensifying towards the interior. Depending on its amplitude ratio and phase relation with M2, the shallowwater M6 constituent can also play an important role on the asymmetry, leading to flood dominance. The river discharge acts mainly in a seasonal time scale, influencing the stratification of the water column. The wind remote e ects were evidenced by the significant lowering of the estuarine water temperature associated to the occurrence of wind-driven coastal upwelling. The e ects of the air temperature proved to be mainly seasonal, influencing the surface water temperature. The coherency between the water level and the atmospheric pressure evidenced the inverse barometer e ect. This study contributed to clarify some aspects of the dynamics of the Tagus Estuary, namely the links between some features of the thermohaline and circulation patterns and the corresponding forcing mechanisms and also helped to clarify some aspects of the tidal asymmetry in the estuary.O Estuário do Tejo situa-se na costa Oeste de Portugal e é o maior estuário da Península Ibérica, ocupando uma área de aproximadamente 320 km2, em que cerca de 40% corresponde a regiões intertidais. O estuário é composto por um canal relativamente estreito e profundo com cerca de 15 km de extensão e por uma região interior, mais larga e menos profunda, com cerca de 25 km de extensão. A região interior caracteriza-se por uma topografia de fundo complexa, com dois canais principais (Cala de Samora e Cala do Norte) e extensas regiões intertidais. O presente trabalho teve como objectivo geral descrever alguns aspectos da oceanografia física do Estuário do Tejo, com base em observações in situ, no sentido de contribuir para uma melhor compreensão da sua dinâmica, nomeadamente a propagação da maré no estuário, os padrões termohalinos e de circulação e o papel dos principais mecanismos forçadores (a maré, o vento e a descarga do rio) da dinâmica estuarina. O conjunto de dados observacionais usados neste trabalho inclui perfis de temperatura, salinidade e velocidade da corrente ao longo de secções longitudinais e transversais ao estuário, assim como perfis repetidos em posições fixas (com sondas de Condutividade, Temperatura, Pressão – CTD) e séries temporais obtidas com diverso equipamento de autoregisto (correntómetros e cadeias de termístores) em amarrações. Os dados foram obtidos no âmbito de campanhas observacionais realizadas em diferentes estações do ano e em diferentes fases do ciclo quinzenal de maré. Em Setembro de 1985 (TEJO85) realizaramse perfis de hidrologia em condições de maré viva e obtiveram-se séries temporais de hidrologia e velocidade da corrente com cerca de um mês de duração. Em Fevereiro de 1988 (TEJO88/1) realizaram-se perfis de hidrologia em condições de maré morta. Durante os meses de Agosto de 1988 (TEJO88/2) e de Novembro de 1989 (TEJO89) obtiveram-se séries temporais de hidrologia e velocidade da corrente. Em Agosto de 2007 (INTAGUS07) e em Janeiro de 2008 (INTAGUS08) realizaram-se perfis de hidrologia e velocidade da corrente durante um ciclo quase completo de maré semi-diurna e em condições de maré viva e de maré morta. Estes dados foram complementados com dados contemporâneos do nível da água medido com marégrafos instalados em vários locais das margens do Estuário do Tejo, velocidade e direcção do vento medidos numa estação meteorológica próxima do estuário, e descarga do rio em Almourol, a cerca de 130 km da sua foz. Morfologicamente, o Estuário do Tejo é categorizado como um “estuário de planície costeira”, classificando-se como “mesotidal” no que diz respeito à altura da maré (entre 2 e 4 m). Quanto à estratificação, pode ser classificado como “parcialmente misturado”. Verificou-se que, em condições de maré morta conjugadas com uma elevada descarga do rio, o estuário pode ser classificado como “estratificado”. Os dados obtidos no Estuário do Tejo apontam para a existência de um padrão de circulação típico de um estuário parcialmente misturado (escoamento para jusante na camada superficial e para montante na camada profunda). Os resultados das observações indicam, em certos casos, a existência de vórtices, muito provavelmente gerados pelo efeito da morfologia do estuário sobre o escoamento. Estas estruturas mostraram ser afectadas pela acção do vento e/ou pelas variações de estratificação associadas ao ciclo quinzenal da maré. No que diz respeito à estrutura termohalina, a água mais salgada é encontrada junto ao fundo, sendo a salinidade tanto maior quanto maior a profundidade, como seria de esperar. Por outro lado, a água proveniente do rio ocupa a camada superficial, encontrando-se os valores mais baixos de salinidade geralmente mais próximos da margem norte ao longo de todo o estuário. Em particular, no canal de entrada do estuário, a água do mar, junto ao fundo, encontra-se mais perto da margem sul, enquanto a água proveniente do rio, na camada superficial, se encontra mais próxima da margem norte. Estas observações são compatíveis com o efeito a acção da força de Coriolis no escoamento. Apesar de a morfologia do estuário (orientação da linha de costa e relevo do fundo) poder ser considerada um mecanismo forçador “estático”, tem um papel activo na variabilidade espacial dos padrões de circulação residual observados e dos efeitos do atrito devido à proximidade de fronteiras laterais. Considerando a maré semi-diurna, o relevo do fundo é mesmo o principal factor de influência na direcção da corrente de maré. A maré mostra-se claramente como sendo o principal mecanismo forçador da dinâmica no Estuário do Tejo, sendo a frequência semi-diurna a dominante em termos de variabilidade, como demonstrado pela análise harmónica e espectral das séries temporais de hidrologia e de velocidade da corrente. Esta frequência é modulada pelo ciclo quinzenal de maré, que exerce a sua acção na estratificação da coluna de água e, consequentemente, na circulação residual, através da variação da intensidade da mistura vertical turbulenta. A maré propaga-se com um comportamento misto de onda progressiva/estacionária, verificando-se, no entanto, o aumento da contribuição estacionária em direcção ao interior. A propagação da maré no Estuário do Tejo revela a existência de uma assimetria, com a vazante geralmente mais curta e mais forte do que a enchente. Este domínio da enchente intensifica-se em direcção ao interior do estuário, associado à existência de extensas áreas intertidais nessa região. A assimetria é principalmente causada por acelerações advectivas não-lineares, as quais dão origem ao constituinte harmónico de águas pouco profundasM4. O aumento da amplitude deste em direcção ao interior do estuário leva à intensificação do domínio da vazante. A montante de Cabo Ruivo observa-se um aumento significativo da amplitude do constituinte harmónico de águas pouco profundas M6, a que parece corresponder uma mudança no sentido da assimetria da maré, com domínio da enchente. Uma experiência teórica mostrou que, dependendo da razão entre as amplitudes deM2 eM6 e da sua fase relativa, o constituinteM6 poderá desempenhar um papel importante na assimetria, originando mesmo uma mudança de sentido. A descarga do rio tem a sua acção principal numa escala de tempo sazonal, exercendo uma forte influência na salinidade da camada superficial do estuário e portanto na estratificação da coluna de água. Regimes de descarga do rio típicos de Inverno terão tendência para intensificar a estratificação no Estuário do Tejo. As observações apenas mostraram os efeitos remotos do vento na estrutura termohalina do estuário, através da relação de alterações significativas da temperatura da água com a ocorrência de afloramento na região costeira adjacente, em consequência de episódios de vento intenso de norte. Os dados mostraram ainda que a acção directa do vento no estuário é também relevante para a circulação residual. O presente estudo contribuiu para clarificar alguns aspectos da dinâmica do Estuário do Tejo, nomeadamente a relação entre algumas características dos padrões termohalinos e de circulação e os respectivos mecanismos forçadores. Este trabalho permitiu também clarificar alguns aspectos da assimetria da maré no estuário.I acknowledge the following research projects, in the frame of which the observational data used in this study was obtained: “Hydrodynamics of Estuaries and Coastal Waters”, supported by the Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica (JNICT), the Instituto Nacional de Investigação Científica (INIC) and the Bundesministerium für Forschung und Technologie, in the frame of the Portugal-Federal Republic of Germany bilateral cooperation; “Dynamical Response of the Tagus Estuary to the Forcing Mechanisms”, supported by JNICT and INIC; “ Integrated physical and biological study of the Tagus Estuary and adjacent coastal waters”, supported by Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fundação para a Ciência e a Tecnologia, SFRH/BD/13759/2003

Membranas de separação de CO2

Mestrado em Sistemas Energéticos SustentáveisEste trabalho incide na preparação de membranas compósitas para separação de CO2 a altas temperaturas. Estas membranas são baseadas em céria dopada com gadolínio e carbonatos alcalinos. A preparação das membranas é realizada em dois passos. No primeiro passo é feito o esqueleto cerâmico poroso e num segundo passo é feita a impregnação de carbonatos nestes mesmos esqueletos. A fase cerâmica presente na membrana assegura o transporte do ião óxido enquanto a fase carbonatos assegura o transporte do ião carbonato. A preparação destes compósitos foi realizada através de uma calcinação prévia do cerâmico a duas temperaturas diferentes, seguida de prensagem e sinterização. Os esqueletos cerâmicos, as membranas impregnadas e os substratos porosos obtidos por remoção dos carbonatos da membrana por ataque químico, foram caraterizados por microscopia eletrónica de varrimento e por espetroscopia de impedância para correlacionar a microestrutura com a condutividade do ião óxido em todos estes tipos de materiais. Com base nos resultados de caraterização elétrica explorou-se a possibilidade de prever o comportamento dos compósitos a partir de um circuito equivalente envolvendo ramos paralelos independentes relacionados com as propriedades individuais dos seus constituintes. Por último, para confirmar a permeabilidade que esta membrana apresenta ao CO2, foram realizados alguns ensaios preliminares envolvendo cromatografia em fase gasosa.This work focuses on the synthesis of composite membranes for CO2 separation at high temperature. These membranes are based on ceria doped with gadolinium and alkaline carbonates. The synthesis of these membranes is performed in two steps. In the first step, a porous ceramic skeleton is consolidated from tailored powders and in the second step the impregnation of carbonates is obtained after heat treatment above the carbonates melting temperature. The ceramic phase present in the membrane is responsible for the transport of the oxide-ion, while the carbonate phase ensures the transport of carbonate ions. The preparation of these composites was performed after calcination of the ceramic powder at two different temperatures, then pressing and sintering. The ceramic skeletons, the impregnated composite membranes and the porous substrates obtained after chemical removal of the carbonates from the composite, were all characterized by scanning electron microscopy and by impedance spectroscopy, to try to correlate the microstructure with the oxide-ion conductivity. Based on these data, an equivalent circuit was tested as a tool to predict the performance of these composites. The circuit comprises two parallel branches related to the individual properties of the composite constituents. Lastly, to check de CO2 permeability, a preliminary study was carried out using gas phase chromatography

A distribuição online no contexto da intermediação turística: o caso do Abreu Online

A distribuição turística no século XXI está a ser fortemente influenciada pelas novas tendências da oferta e da procura. Estas novas tendências estão a alterar por completo os modelos e processos de negócio das organizações turísticas. Consequentemente, as organizações turísticas estão a tirar partido das novas tecnologias de informação e comunicação para se reposicionarem e garantirem a sua sustentabilidade numa indústria regida por novos padrões e novas escalas de competição.The distribution of travel and tourism in the 21st century is being strongly influenced by the new tendencies of supply and demand. These tendencies are changing the tourism organizations’ processes and business models. The new information and communication technologies are being used by tourism organizations, in order to reposition themselves and guarantee their sustainability in an industry ruled by new standards and scales of competition

Simulador em Realidade Virtual para Aprendizagem da Física

A forma como aprendemos depende do contexto tecnológico e sociocultural que nos rodeia, actualmente a inclusão de tecnologia recente na sala de aula não é mais considerada opcional, mas sim uma necessidade pois a forma como o aluno aprende está em constante evolução. Tendo em atenção esta necessidade, foi desenvolvido no decorrer desta tese um simulador em realidade virtual que utiliza comandos/interfaces hápticos. O objectivo deste simulador é ensinar conceitos de física de forma interactiva. Os dispositivos hápticos permitem adicionar o sentido táctil ou de toque à interacção entre homem e máquina, permitindo assim aceder a novas sensações relativas ao seu uso nomeadamente com objectivos de aprendizagem. O simulador desenvolvido designado por “Forces of Physics” aborda três tipos de forças da física: forças de atrito, forças gravitacionais e forças aerodinâmicas. Cada tipo de força corresponde a um módulo do simulador contendo uma simulação individual em que são explicados conceitos específicos dessa força num ambiente visual estimulante e com uma interacção mais realista devido à inclusão do dispositivo háptico Novint Falcon. O simulador foi apresentado a vários utilizadores bem como á comunidade científica através de apresentações em conferências. A avaliação foi realizada com recurso a um questionário com dez perguntas, cinco de sobre aprendizagem e cinco sobre a utilização, tendo sido preenchido por 14 utilizadores. O simulador obteve uma boa recepção por parte dos utilizadores, tendo vários utilizadores expressado as suas opiniões sobre estado actual do simulador, do futuro do mesmo e da respectiva validade para uso na sala de aula.The way we learn depends on the technological and socio-cultural context that surrounds us, nowadays the inclusion of recent technology in the classroom is no longer considered optional, but a necessity since the way a student learns is constantly evolving. Taking into account this need, a simulator was developed in the course of this thesis that makes use of virtual reality haptic interfaces. The purpose of this simulator is to teach physics concepts interactively. Haptic devices allow you to add tactile sense of or touch to the interaction between man and machine, allowing access to new sensations regarding their use with particular learning objectives. The simulator developed called "Forces of Physics" addresses three types of forces of physics: friction forces, gravitational forces and aerodynamic forces. Each type of force has a corresponding simulator module containing an individual simulation in which specific concepts of that force are explained in a stimulating visual environment with a more realistic interaction due to the inclusion of the haptic device Novint Falcon. The simulator was presented to multiple users as well as to the scientific community through presentations at conferences. The evaluation was conducted using a questionnaire with ten questions, five related to learning and five related to usability, 14 records have been filled by users. The simulator got a good reception from users, with several users expressing their views on the current state of the simulator, the future of it and of its validity for use in the classroom

Mining the usage patterns of ROS primitives

The Robot Operating System (ROS) is nowadays one of the most popular frameworks for developing robotic applications. To ensure the (much needed) dependability and safety of such applications we forecast an increasing demand for ROS-specific coding standards, static analyzers, and tools alike. Unfortunately, the development of such standards and tools can be hampered by ROS modularity and configurability, namely the substantial number of primitives (and respective variants) that must, in principle, be considered. To quantify the severity of this problem, we have mined a large number of existing ROS packages to understand how its primitives are used in practice, and to determine which combinations of primitives are most popular. This paper presents and discusses the results of this study, and hopefully provides some guidance for future standardization efforts and tool developers.FCT -Fundação para a Ciência e a Tecnologia(UID/EEA/50014/2013)info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Path planning for automatic recharging system for steep-slope vineyard robots

Develop cost-effective ground robots for crop monitoring in steep slope vineyards is a complex challenge. The terrain presents harsh conditions for mobile robots and most of the time there is no one available to give support to the robots. So, a fully autonomous steep-slope robot requires a robust automatic recharging system. This work proposes a multilevel system that monitors a vineyard robot autonomy, to plan off-line the trajectory to the nearest recharging point and dock the robot on that recharging point considering visual tags. The proposed system called VineRecharge was developed to be deployed into a cost-effective robot with low computational power. Besides, this paper benchmarks several visual tags and detectors and integrates the best one into the VineRecharge system.This work is financed by the ERDF – European Regional Development Fund through the Operational Programme for Competitiveness and Internationalisation - COMPETE 2020 Programme within project “POCI-01-0145-FEDER-006961”, and by National Funds through the FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) as part of project UID/EEA/50014/2013.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Microwave versus Conventional Sintering of NiTi Alloys Processed by Mechanical Alloying

ABSTRACT: The present study shows a comparison between two sintering processes, microwave and conventional sintering, for the manufacture of NiTi porous specimens starting from powder mixtures of nickel and titanium hydrogenation-dehydrogenation (HDH) milled by mechanical alloying for a short time (25 min). The samples were sintered at 850 degrees C for 15 min and 120 min, respectively. Both samples exhibited porosity, and the pore size results are within the range of the human bone. The NiTi intermetallic compound (B2, R-phase, and B19 ') was detected in both sintered samples through X-ray diffraction (XRD) and electron backscattering diffraction (EBSD) on scanning electron microscopic (SEM). Two-step phase transformation occurred in both sintering processes with cooling and heating, the latter occurring with an overlap of the peaks, according to the differential scanning calorimetry (DSC) results. From scanning electron microscopy/electron backscatter diffraction, the R-phase and B2/B19 ' were detected in microwave and conventional sintering, respectively. The instrumented ultramicrohardness results show the highest elastic work values for the conventionally sintered sample. It was observed throughout this investigation that using mechanical alloying (MA) powders enabled, in both sintering processes, good results, such as intermetallic formation and densification in the range for biomedical applications.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

PROCESSO DE GESTÃO E DESENVOLVIMENTO PARA MIGRAÇÃO EM SERVIÇO DE NUVEM

As a result of the pandemic caused by the Sars-Cov-2 virus, with a focus on the safety of human life, many organizations started the migration of the workflow from the classroom to the home office, so, to find practical solutions, the manager must apply his knowledge in strategies that aim to meet the company's changes and objectives. For many organizations, migrating their software's local storage model and converting a static software to a model that adapts to the need of not being in physical facilities was the solution found to achieve numerous functionalities providing greater care for the environment, supported by sustainable practices. Thus, this study observes the development and change from traditional software to the cloud service - Cloud Computing - that a software developer company started to implement in its range. It was preceded by the observation of how the company would transform the software it sells to meet the new demands of the market and globalization. The study points to the importance of the manager's observation and care in carrying out an analysis of both the needs of customers and the developing organization. Providing information consistent with the new challenge, clarifying the path for implementing process methodologies and risk analysis, facilitates and fosters the prospect of conquering new market shares, which are in constant evolution.Debido a la pandemia provocada por el virus Sars-Cov-2, centrándose en la seguridad de la vida humana muchas organizaciones han comenzado a migrar el flujo de trabajo del cara a cara al home office, por lo tanto, para encontrar soluciones prácticas, el gerente debe aplicar sus conocimientos en estrategias orientadas a cumplir con los cambios y objetivos de la empresa. Para muchas organizaciones, migrar el modelo de almacenamiento local de su software y convertir el software estático a un modelo que se adaptara a la necesidad de no estar en instalaciones físicas fue la solución encontrada para lograr numerosas funcionalidades que brindan un mayor cuidado del medio ambiente, basado en prácticas sostenibles. Así, este estudio señala el desarrollo y cambio del software tradicional al servicio en la nube -Cloud Computing- que un desarrollador de programas comenzó a desplegar en su gama. Precedió a la observación de la forma en que la empresa transformaría el software que comercializa para satisfacer las nuevas demandas del mercado y la globalización. El estudio apunta a la importancia de la observación y el cuidado del gerente en la realización de un análisis tanto de las necesidades de los clientes como de la organización desarrolladora. Proporcionar información coherente con el nuevo desafío, aclarando el camino de implementación de metodologías de procesos y análisis de riesgos, facilita y fomenta la perspectiva de conquistar nuevas porciones del mercado que está en constante evolución.Em decorrência da pandemia causada pelo vírus Sars-Cov-2, com foco na segurança da vida humana muitas organizações iniciaram a migração do fluxo de trabalho do presencial para o home office, assim, para encontrar soluções práticas, o gestor deve aplicar seu conhecimento em estratégias que visam atender as mudanças e os objetivos da empresa. Para muitas organizações, migrar o modelo de armazenamento local de seus softwares e converter um software estático para um modelo que se adaptasse à necessidade de não estar em instalações físicas foi a solução encontrada para alcançar inúmeras funcionalidades propiciando maior cuidado com o meio ambiente, amparado a práticas sustentáveis. Assim, este estudo observa o desenvolvimento e a mudança do software tradicional para o serviço em nuvem - Cloud Computing - que uma empresa desenvolvedora de programas começou a implantar em seu leque. Precedeu-se à observação da maneira como a empresa transformaria o software que comercializa para atender as novas exigências do mercado e da globalização. O estudo aponta para a importância da observação e cuidado do gestor em realizar uma análise tanto das necessidades dos clientes como da organização desenvolvedora. Prover informações condizentes com o novo desafio, clarificar o caminho de implementação de metodologias de processos e análise de riscos, facilita e fomenta a perspectiva de conquistar novas fatias do mercado que está em constante evolução