Presença de um paleocanal holocênico da Laguna Mirim nas adjacências do banhado Taim

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Anomalias de precipitação na costa sul brasileira associadas aos modos de variabilidade climática SAM e ENOS

The precipitation pattern of the State of Rio Grande do Sul (RS) is changing, indicating an increase, although there are long periods of drought. Several studies indicate the influence of climate variability modes on RS precipitation. This work analyzes the influence of the Southern Annular Mode (SAM) and the El Niño - Southern Oscillation (ENSO) on precipitation anomalies (PP) of the Rio Grande do Sul Coastal Plain (RGSCP), dividing it into three regions: south, central and north. Contingency tables were used to correlate the indices, classifying them as neutral, below ou above the mean. To statistical significance we used percentage correctly classified with which the Student’s t was aplied for each region. The PP of the RGSCP and the south coast have correlation with the ENSO and SAM; the central only with SAM. The PP of the north is not correlated to either index. Periods with more than 5 months of PP, SAM and ENSO anomalies were identified. Below average events were majority. The results indicate greater influence of SAM + and La Niña. The trend towards SAM+ and intensification of ENSO, could increase the frequency of droughts in RGSCP. In addition, it was possible to interpret that the geographical differences of the RGSCP can influence the results of precipitation totals. This work contributes to the understanding of the effects of the new trends of climatic variability under regional and geographical aspects.O padrão de precipitação do estado do Rio Grande do Sul (RS) esta mudando, indicando aumento, ainda que se observe longos períodos de seca. Diversos estudos apontam influencia de modos de variabilidade climática na precipitação do RS. Este trabalho analisa a influência do Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM) e do El Niño – Oscilação Sul (ENOS), nas anomalias de precipitação (PP) da Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS), a dividindo em três regiões: sul, central e norte. Tabelas de contingência foram utilizadas para correlacionar os índices, os classificando como neutros, abaixo ou acima da média. Para significância estatística utilizamos o percentual corretamente classificado, com o qual se aplicou o teste t de Student para cada região. As PP da PCRGS e da costa sul possuem correlação com o ENOS e SAM; a central apenas com o SAM. As PP do norte não são correlacionadas há nenhum dos dois indices. Períodos com mais de 5 meses de PP, SAM e ENOS anômalos foram identificados. Eventos abaixo da média foram maioria. Os resultados indicam maior influência SAM+ e La Niña. A tendência ao SAM+ e intensificação do ENOS, poderá aumentar a frequência de secas na PCRGS. Além disso, foi possível interpretar que as diferenças geográficas da PCRGS podem influenciar nos resultados dos totais de precipitação. Este trabalho contribui para a compreensão dos efeitos das novas tendências da variabilidade climática sob aspecto regional e geográfico

Morfodinâmica da desembocadura da Lagoa do Peixe, litoral sul do Brasil

The inlets morphology is a result of the environment in which they are, as well as all active physical variables. If the mouth is situated in coastal areas, the trend towards instability is amplified by the environment itself. This paper presents the results of a morphodynamic study of the communication inlet between the Lagoa do Peixe and the Atlantic Ocean, located in Lagoa do Peixe National Park, middle coast of Rio Grande do Sul, Brazil. It is also measured the variability of adjacent shoreline to the park. In order to determine the classification of the inlet and its natural dynamics, was used series of 47 years of Landsat images (1973-2009), rainfall data of the National Water Agency and equations. The interpretation of the time series and the calculation of averages precipitation allowed to describe the Lagoa do Peixe inlet as a tidal inlet, with silting morphodynamic mechanism, influenced by the rainfall regime. The results of the equations indicated as key factors to its occlusion tidal prism, sediment transport and deposition in front of the mouth, associated with the longshore bidirectional pattern of the study area. The inlet has intermittent character and is unstable on its position and geometry. The mobility of the adjacent shoreline to the Lagoa do Peixe National Park was verified by the method of extreme points, pixel by pixel, between two Landsat images of the same month, one of 1987 and other of 2009, erosion being found south of the mouth of the Lagoa do Peixe inlet and accretion to the north of it.A morfologia de canais é resultado do ambiente em que se encontram, assim como de todas variáveis físicas atuantes. Se a desembocadura está situada em zonas costeiras, a tendência à instabilidade é amplificada pelo próprio meio. Neste artigo são apresentados os resultados do estudo morfodinâmico do canal de comunicação entre a Lagoa do Peixe e o Oceano Atlântico, localizado no Parque Nacional da Lagoa do Peixe, litoral médio do Rio Grande do Sul, Brasil. Também é medida a variabilidade da linha de praia adjacente ao parque. Com o objetivo de determinar a classifica- ção do canal e sua dinâmica natural, foram utilizados uma série de 47 anos de imagens Landsat (1973 – 2009), dados de precipitação da Agencia Nacional de Águas e equações. A interpretação da série temporal e os cálculos das médias de precipitação permitiram descrever o canal da Lagoa do Peixe como um canal de maré, com mecanismo de assoreamento morfodinâmico influenciado pelo regime de precipitação pluviométrica. Os resultados das equações indicaram como fatores determinantes à sua oclusão o prisma de maré e transporte e deposição sedimentar em frente a desembocadura, associados à deriva litorânea de padrão bidirecional da área de estudo. Sua desembocadura possui caráter intermitente e é instável quanto ao seu posicionamento e geometria. A mobilidade da linha de praia adjacente ao Parque Nacional da Lagoa do Peixe foi verificada pelo método de pontos extremos, pixel a pixel, entre duas imagens Landsat de mesmo mês, uma de 1987 e outra de 2009, sendo constatada erosão ao sul da desembocadura do canal da Lagoa do Peixe e acreção ao norte da mesma

Espacialização de Inundações na Foz do Rio Jacuí por NDWI e Reclass em Episódios de El Niño

Este trabalho visa espacializar as áreas de inundação da foz do rio Jacuí durante a ocorrência de dois eventos extremos de precipitação, em episódios de El Niño (setembro de 1987 e setembro de 2009) por meio de duas técnicas de delimitação de alvos no software IDRISI Selva 17: NDWI e Reclass. Foi observado que as enchentes não estão diretamente relacionadas a eventos de El Niño e, apesar do fenômeno influenciar na precipitação do Rio Grande do Sul (Brasil), os fatores locais como a topografia e o próprio regime de precipitação originam estas anomalias. Por fim, foi feita uma comparação dos dois eventos, onde se observa que a enchente de 2009 alagou uma área maior que a de 1987, sendo 435 e 368 km², respectivamente. A provável razão do aumento da área alagada foi o crescimento do cultivo de arroz nas regiões situadas na jusante do Jacuí, que diminui as áreas úmidas, removendo as barreiras de contenção do rio. O estudo foi feito através de imagens Landsat 5 – TM. Os mapas foram elaborados nos softwares ArcGis 10.2 e IDRISI Selva. Também foi observada neste trabalho a relação das cheias com as plantações que contornam a margem do Jacuí, arroz em sua grande maioria.This work aims spatialise the flood areas of the Jacuí river mouth during the occurence of two extreme precipitation events, in two El Niño episodes: september 1987 and september 2009 using two target delimitation techniques in IDRISI 17 SELVA: NDWI and Reclass. After that, the results were adjusted in ArcGis 10.2 layout. It was found that the floods are not directly related to El Niño events and that despite this phenomenon influence the precipitation of Rio Grande do Sul (Brazil), local factors such as topography and the actual precipitation system provides these anomalies. Finally, it was made a comparison of the two events, where it is perceived that the flood 2009 covers a larger area (435 km²) than the flood of 1987 (368 Km²). The probable reason for this increase in the flooded area is due to the increase in the used area for agriculture, which removes the wetlands, removing the barrier that contains the river

Tropical–Antarctic connections of an explosive cyclone in southern Brazil: rainfall stable isotope ratios and atmospheric analysis

This study analyzes the stable isotopic ratio (δ18O) and the synoptic characteristics of a precipitation event that occurred in the southernmost state of Brazil, Rio Grande do Sul, a region sensitive to explosive cyclogenesis in years with enhanced tropic-pole interactions. The main objective was to evaluate the influence of tropical and Antarctic climate systems on the event. Cavity ring-down spectroscopy was used for the water isotopic analysis, and NCEP CFSv2 data were employed for the synoptic analysis of rainfall over a 48-h period. An Amazonian isotopic signature on precipitated water was identified. A strong, low-level meridional flow from the Amazon Basin, combined with the development of a frontal system, resulted in intense cyclogenesis that generated an explosive cyclone

Influência das mudanças climáticas em geoindicadores na costa sul do Brasil

Esta tese investiga se eventos anômalos de precipitação pluviométrica (PP) na Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) estão relacionados a modos de variabilidade climática e como essa relação pode afetar o ambiente costeiro. A PP e suas anomalias foram estatisticamente correlacionadas aos modos de variabilidade climática, o Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM) e El Niño - Oscilação Sul (ENOS). O índice do ENOS utilizado foi o Multivariate ENSO Index (MEI) e do SAM foi o de Nan e Li (2003). Para o cálculo das anomalias de PP foram utilizados dados do satélite Tropical Rainfall Measurement Mission, entre 1998 e 2013. As correlações foram calculadas por meio de matrizes de classificação, e suas significâncias pelo teste-t de Student. A área de estudo foi dividida em costas sul (33°44’39” – 32°09’36”S), central (32°09’36” – 30°10’12”S) e norte (30°10’12” – 29°19’34”S) e para cada uma delas foi escolhido um geoindicador (sangradouros ou lagunas), examinados em imagens de satélite. Comparouse os geoindicadores em períodos de PP anomalamente positiva e negativa. Para destacar as variações nos geoindicadores foram utilizadas composições RGB 543 dos sensores Thematic Mapper (TM) e Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) do Landsat. Os resultados apontam para correlação negativa entre as anomalias de PP nas costas sul e central com o SAM e correlação positiva das anomalias de PP da costa sul com o MEI. A PP na costa norte não apresenta correlação com nenhum dos dois índices. Foram identificados 28 eventos anômalos de PP no período 1998-2013. Nas imagens de satélite todos geoindicadores apontaram para variações morfológicas e hídricas entre os períodos PP acima e abaixo da média, sendo a costa norte a que apresenta menor variação visível. A costa sul tem a menor média de PP e o maior número de eventos anômalos de PP, dos quais 67% eram de PP negativa. A maioria dos eventos são de PP negativa (78%) e podem estar relacionados simultaneamente ao SAM positivo e MEI negativo, ou somente ao MEI positivo. Todos eventos de PP positiva foram concomitantes ao MEI positivo. As costas sul e central mostram uma redução na PP média. Essa tendência pode estar relacionada as mudanças climáticas globais, pela intensificação do SAM positivo e de eventos El Niño e La Niña. As variações observadas nos geoindicadores (sangradouros ou lagunas) indicam que a redução na PP média resulta em menor volume de sedimentos transportados do pós praia para a zona de arrebentação e face praial, alterando o balanço sedimentar. As areias secas dos campos de dunas transportadas pelo vento podem assorear lagos e lagunas da área de estudo, desequilibrando o ecossistema.This thesis investigates whether anomalous events of precipitation (PP) in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul (RGSCP) are related to climate variability modes and how this relationship can affect the coastal environment. The PP and its anomalies were statistically correlated to climate variability modes, the Southern Annular Mode (SAM) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The used ENSO index was the Multivariate ENSO Index (MEI) and SAM is the one defined by Nan and Li (2003). For the calculation of the PP anomalies, we used data from the Tropical Rainfall Measurement Mission satellite, from 1998 to 2013. Correlations were calculated using classification matrices, and their significance by the the Student t-test. The study area was divided into south (33°44'39" – 32°09'36"S), central (32°09'36"– 30°10'12"S) and north (30°10'12"– 29°19'34"S) coasts and for each one it was chosen a geoindicador (washouts or lagoons), examined on satellite images. This investigation compared the geoindicators in positive and negative anomalous PP periods. To highlight variations in the geoindicators, it was used the RGB 543 composition of the Thematic Mapper (TM) and Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Landsat sensors. The results point to a negative correlation of the PP anomalies in the southern and central coasts with the SAM and a positive correlation of PP anomalies in the south coast with the MEI. The north coast PP is not correlated with any of the two indexes. Twenty-eight anomalous PP events were found in the 1988–2013 period. In satellite images, all geoindicators pointed to morphological and hydrological variations between periods of PP above and below the mean, the northern coast has the least visible variations. The south coast has the lowest mean PP and the largest number of anomalous events, of which 67% were negative PP. The majority of events are negative PP (78%), they could be simultaneously connected to a positive SAM and a negative MEI, or only to a positive MEI. All positive PP events were concomitant to a positive MEI. The central and southern coasts show a decrease in the men PP. This trend may be related to global climate change, by the intensification of the positive SAM and of El Niño and La Niña events. The variations observed in geoindicators (washouts or lagoons) indicate that the reduction in the mean PP results in lower volume of sediments transported from the backshore to the surf zone and the shoreface, changing the sedimentary balance. The dry sands from the wind-transported dune fields could silt up lakes and lagoons of the study area, unbalancing the ecosystem

Influência das mudanças climáticas em geoindicadores na costa sul do Brasil

Esta tese investiga se eventos anômalos de precipitação pluviométrica (PP) na Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) estão relacionados a modos de variabilidade climática e como essa relação pode afetar o ambiente costeiro. A PP e suas anomalias foram estatisticamente correlacionadas aos modos de variabilidade climática, o Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM) e El Niño - Oscilação Sul (ENOS). O índice do ENOS utilizado foi o Multivariate ENSO Index (MEI) e do SAM foi o de Nan e Li (2003). Para o cálculo das anomalias de PP foram utilizados dados do satélite Tropical Rainfall Measurement Mission, entre 1998 e 2013. As correlações foram calculadas por meio de matrizes de classificação, e suas significâncias pelo teste-t de Student. A área de estudo foi dividida em costas sul (33°44’39” – 32°09’36”S), central (32°09’36” – 30°10’12”S) e norte (30°10’12” – 29°19’34”S) e para cada uma delas foi escolhido um geoindicador (sangradouros ou lagunas), examinados em imagens de satélite. Comparouse os geoindicadores em períodos de PP anomalamente positiva e negativa. Para destacar as variações nos geoindicadores foram utilizadas composições RGB 543 dos sensores Thematic Mapper (TM) e Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) do Landsat. Os resultados apontam para correlação negativa entre as anomalias de PP nas costas sul e central com o SAM e correlação positiva das anomalias de PP da costa sul com o MEI. A PP na costa norte não apresenta correlação com nenhum dos dois índices. Foram identificados 28 eventos anômalos de PP no período 1998-2013. Nas imagens de satélite todos geoindicadores apontaram para variações morfológicas e hídricas entre os períodos PP acima e abaixo da média, sendo a costa norte a que apresenta menor variação visível. A costa sul tem a menor média de PP e o maior número de eventos anômalos de PP, dos quais 67% eram de PP negativa. A maioria dos eventos são de PP negativa (78%) e podem estar relacionados simultaneamente ao SAM positivo e MEI negativo, ou somente ao MEI positivo. Todos eventos de PP positiva foram concomitantes ao MEI positivo. As costas sul e central mostram uma redução na PP média. Essa tendência pode estar relacionada as mudanças climáticas globais, pela intensificação do SAM positivo e de eventos El Niño e La Niña. As variações observadas nos geoindicadores (sangradouros ou lagunas) indicam que a redução na PP média resulta em menor volume de sedimentos transportados do pós praia para a zona de arrebentação e face praial, alterando o balanço sedimentar. As areias secas dos campos de dunas transportadas pelo vento podem assorear lagos e lagunas da área de estudo, desequilibrando o ecossistema.This thesis investigates whether anomalous events of precipitation (PP) in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul (RGSCP) are related to climate variability modes and how this relationship can affect the coastal environment. The PP and its anomalies were statistically correlated to climate variability modes, the Southern Annular Mode (SAM) and El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The used ENSO index was the Multivariate ENSO Index (MEI) and SAM is the one defined by Nan and Li (2003). For the calculation of the PP anomalies, we used data from the Tropical Rainfall Measurement Mission satellite, from 1998 to 2013. Correlations were calculated using classification matrices, and their significance by the the Student t-test. The study area was divided into south (33°44'39" – 32°09'36"S), central (32°09'36"– 30°10'12"S) and north (30°10'12"– 29°19'34"S) coasts and for each one it was chosen a geoindicador (washouts or lagoons), examined on satellite images. This investigation compared the geoindicators in positive and negative anomalous PP periods. To highlight variations in the geoindicators, it was used the RGB 543 composition of the Thematic Mapper (TM) and Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) Landsat sensors. The results point to a negative correlation of the PP anomalies in the southern and central coasts with the SAM and a positive correlation of PP anomalies in the south coast with the MEI. The north coast PP is not correlated with any of the two indexes. Twenty-eight anomalous PP events were found in the 1988–2013 period. In satellite images, all geoindicators pointed to morphological and hydrological variations between periods of PP above and below the mean, the northern coast has the least visible variations. The south coast has the lowest mean PP and the largest number of anomalous events, of which 67% were negative PP. The majority of events are negative PP (78%), they could be simultaneously connected to a positive SAM and a negative MEI, or only to a positive MEI. All positive PP events were concomitant to a positive MEI. The central and southern coasts show a decrease in the men PP. This trend may be related to global climate change, by the intensification of the positive SAM and of El Niño and La Niña events. The variations observed in geoindicators (washouts or lagoons) indicate that the reduction in the mean PP results in lower volume of sediments transported from the backshore to the surf zone and the shoreface, changing the sedimentary balance. The dry sands from the wind-transported dune fields could silt up lakes and lagoons of the study area, unbalancing the ecosystem

Morfodinâmica da embocadura da Lagoa do Peixe e da linha de praia adjacente

A investigação dos movimentos morfológicos da embocadura de canais e de linhas de praia pode ser instrumental para a descrição da influência de processos costeiros de curto prazo. A Lagoa do Peixe (LP) encontra-se dentro do Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), 344 km², litoral médio da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. O objetivo desse trabalho foi descrever o comportamento morfodinâmico da embocadura do canal, sua instabilidade, geometria, caracterização geomorfológica e a análise da variabilidade da posição da linha de praia adjacente, entre 1987 e 2009. A partir do conjunto de imagens LANDSAT (1973 a 2009) e de técnicas de geoprocessamento, foram analisadas as características morfológicas e a dinâmica do canal. O movimento de curto prazo na linha de praia foi avaliado a partir de imagens LANDSAT TM vetorizadas (1987 e 2009) pelo método dos pontos extremos. Os resultados foram comparados a modelos numéricos, possibilitando a descrição de um canal de maré com um mecanismo de assoreamento morfodinâmico. A região do PNLP sofre a influência da variabilidade do seu regime de precipitação sazonal, onde o maior volume de chuvas ocorre no inverno. Esse regime pluviométrico é associado às correntes litorâneas de SW, que tem de maior capacidade de deriva que as correntes de NE, mais frequentes no verão. A abertura natural do canal ocorreu no biênio: 1997-1998, onde os totais de precipitação anual foram de 400 mm acima da média para a região do PNLP (1265 mm). O assoreamento do canal da LP esta relacionado à diminuição do volume de chuvas. Com a aproximação do verão, o transporte de sedimentos, promovido pelos ventos e correntes de NE, é menos competente, porem de maior frequência, contribuindo para a formação de pontais que se desenvolvem no sentindo das correntes. A análise da variabilidade da posição da linha de praia adjacente ao PNLP acusou um processo progradante ao norte do canal (até 40 m) e retrogradante ao sul (máximo 80 m). Esses resultados são compatíveis com outros resultados oferecidos pela literatura respectiva.The investigation of morphological change in lagoonal inlets and shorelines can be instrumental to describe the influence of short term coastal processes. The Lagoa do Peixe (LP) is set within the Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), 344 km², located on the mid-section of the Rio Grande do Sul coastal plain. The objective of this work was to describe the morphodynamic behavior of inlet, its instability, geometry and geomorphologic characteristics, as well as an analysis of the variability of the adjacent shoreline position, between 1987 e 2009. A set of LANDSAT images (from 1973 to 2009) and geoprocessing techniques were employed to analyze the morphologic characteristics and dynamics of the LP channel. Short term movements of the shoreline were evaluated from the vectorized LANDSAT TM imagery (1987 and 2009), using the extreme points method. The results were compared to numerical models, which made it possible to describe a tidal inlet with a morphodynamic sedimentation mechanism. The PNLP region is influenced by the variability of its precipitation regime, in which larger precipitation volumes occur in winter. This pluviometric regime is associated to the longshore SW currents which have a greater drifting capacity than the NW currents, more frequent in summer. The natural opening of the channel occurred in the two-year periods of 1997-1998, where total annual precipitation was 400 mm above the average for the PNLP region (1265 mm). LP channel sedimentation is related to the lowering of rain volumes. With the progression of summer, sediment transport promoted by wind and NE currents, is less competent, although more frequent, contributing to the formation of spits that develop siding the currents. Analyses of the variability of PNLP adjacent coastline position indicated a progradation process to the north of the channel (up to 40 m) and a retrogradation process to the south (maximum of 80 m). These results are compatible with other assessments offered by the respective literature

Presença de um paleocanal holocênico da Laguna Mirim nas adjacências do banhado Taim

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