Repositório RCAAP

In this paper we study the relationship between Interplanetary Coronal Mass Ejections (ICMEs) and the muon count rate decreases detected of the Muon Detector Network on November 6-12, 2004. The Muon Detector Network is composed by the detectors installed at Nagoya (Japan), Hobart (Australia) and the prototype detector installed at the "Observatório Espacial do Sul - OES/CRSPE/INPE-MCT", located in São Martinho da Serra, RS, Brazil. With the muon count rate observed by the Muon Detector Network, we will be able to observe, in the future, the direction in which a given ICME moves, and with that, we will be able to calculate their angle of incidence on the Earth. Also, with this muon network, we will be able to send alerts of up to 12 hours before the arrival of a shock or an ICME. The Space Weather forecast method using cosmic rays will be a very important tool because it provides a forecast with good antecedence.

Fast forward interplanetary shocks (FFS) are characterized by positive jump in all interplanetary plasma parameters (solar wind speed, temperature and density) and interplanetary magnetic field. However the fast reverse interplanetary shocks (FRS) are characterized by negative jump in all mentioned parameters except solar wind speed. Observations show that FFS cause positive sudden impulses (SI) while FRS cause negative SI in the H-component of the geomagnetic field. In this work we investigate the SI caused by interplanetary shocks. We use the observed plasma parameters, upstream and downstream, to calculate the variation of dynamic pressure. We observe that the SI amplitude is larger for positive SI than for negative ones, as a consequence of the fact that FFS have larger dynamic pressure variations as compared to FRS.

A sand dune located near São Bento do Norte and Caiçara do Norte towns (northern coastal region of Rio Grande do Norte state, Northeastern Brazil) is rapidly migrating toward urban areas. To understand the depositional processes (evolution of the dune), a Ground Penetrating Radar (GPR) survey was carried out. The survey is composed by sixteen profiles in E-W direction, which is parallel to the dominant wind direction, and five profiles in N-S direction. In both directions, it was used antennas of 200 MHz and 80 MHz. Additionally, a topographic survey, excavations of two trenches, and grain size analysis were also carried out. The GPR imaged the internal sedimentary structures of the coastal deposits so that it was possible to reconstruct the depositional history of the area. Initially, marine sediments were deposited during the final period of a marine regression of Holocene age. After the exposure of the area, a first phase of aeolian deposition occurred over the marine sediments. Later, a depositional hiatus took place, probably associated with partial erosion of the dune. Finally, a second phase of aeolian deposition occurred, covering all previous strata. Based on the geometry of foresets and bounding surfaces, it was interpreted that, in the second phase of aeolian deposition, the dune changed its morphology from barchan to dome. The morphology change appears to have occurred when the migration front of the dune faced the obstacle constituted by a ramp along in the depositional surface dipping against the wind direction. According to the similarities of the foreset dips in the first and second phases of aeolian deposition, the prevailing dominant winds were very similar to present day dominant winds. So, it is likely that the rapidly migration process of the dune toward urban areas is an entirely natural process.

A Embrapa Cerrados e a Universidade de Brasília desenvolveram um projeto que estudou a viabilidade da aplicação de carbonatito como fertilizante agrícola. Como experimento piloto, utilizaram-se diferentes misturas de carbonatito, calcário, superfosfato triplo (SFT) e cloreto de potássio (KCl) como fertilizantes em uma área de latossolo vermelho, na região central do Distrito Federal. Esta área foi dividida em 56 parcelas medindo 4 × 7m nas quais foram adicionadas as misturas de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo verificar se a adição das misturas ao solo modificou suas características radiométricas e de resistividade e se é possível identificar esta mudança. Realizaram-se medições da radiação gama e de resistividade elétrica na área do experimento e em uma área de cerrado nativo. Os resultados mostraram que a adição dos fertilizantes ao solo causou uma pequena elevação dos teores de K, U e Th e diminuiu cerca de dez vezes os valores de resistividade elétrica. Observou-se um baixo contraste radiométrico entre as parcelas que compõem o experimento, de modo que não foi possível diferenciar os vários tratamentos com base nas medidas gamaespectrométricas. A resistividade elétrica mostrou-se capaz de individualizar três grupos de parcelas em relação às características das misturas adicionadas, respectivamente com predomínio de SFT, de KCl e da mistura exclusiva de calcário e carbonatito.

Neste trabalho implementa-se um modelo de transferência radiativa numa atmosfera estratificada em 16 camadas. O esquema tem estrutura estocástica com transições aleatórias de fótons difusos de estados transitórios até um estado de absorção numa camada da atmosfera, no céu ou no solo. O formalismo está associado a uma cadeia de Markov de primeira ordem. O modelo é uma estrutura simples, mas eficiente quando comparado com outros modelos usados para atmosfera de múltiplas camadas. A estrutura do modelo permite o cálculo da refletância planetária, radiação solar global à superfície e a absorção na atmosfera. Os parâmetros de transição são avaliados mediante aproximação delta-SS de dois fluxos. Verifica-se um bom desempenho do modelo ao se comparar a radiação solar global à superfície com dados medidos à superfície e com o código SBDART (Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer). A precisão do modelo, na estimativa da transmitância da atmosfera, o torna importante para pesquisadores que atuam na área de sensoriamento remoto. As principais vantagens do modelo utilizado são: estrutura simples, boa precisão e fácil adaptação para uma atmosfera composta por um número par de camadas.

O modelo de geração e propagação de ondas SWAN é amplamente utilizado pela comunidade científica para obtenção de estimativas do espectro de ondas em áreas costeiras, lagos e estuários. O cálculo da difração não era representado no modelo tornando as simulações em regiões próximas a obstáculos ou portos menos precisas. Recentemente, uma aproximação para o cálculo da difração foi implementada, porém poucos trabalhos publicados até o momento abordam esta questão. Seu desempenho é então investigado em um terminal portuário, uma região onde difração e reflexão são importantes. Para validar suas estimativas, um modelo baseado nas equações de Boussinesq é empregado juntamente com medições realizadas em um modelo em escala reduzida do porto. Para ondas irregulares, com espalhamento direcional mais amplo, a importância da difração é comparativamente menor. A reflexão das ondas incidentes, por sua vez, é significativa aumentando a energia dentro do porto. Contudo, os cálculos do modelo não convergem quando SWAN é configurado para computar difração e reflexão simultaneamente. Conclui-se que, para situações tipicamente encontradas em portos, com ondas irregulares próximas a obstáculos refletivos, a presente versão do SWAN deve ser configurada sem a opção de cálculo da difração.

Este trabalho descreve os resultados obtidos com o método da eletrorresistividade usando a técnica da sondagem elétrica vertical (arranjo Schlumberger) aplicada em estudos ambientais envolvendo as águas subterrâneas. A vulnerabilidade natural de aqüíferos, importante ferramenta em estudos ambientais, pode ser estimada a partir de métodos geoelétricos, cujos parâmetros resistividade e condutância longitudinal, aliados ao tipo de ocorrência dos aqüíferos (livre a confinado) e profundidade do nível d'água, permitiram obter um índice de vulnerabilidade natural correspondente ao normalmente utilizado. Os resultados, aplicados em uma fase preliminar de estudos, são bons, permitindo um melhor direcionamento e programação das fases posteriores.

This paper presents geophysical and geochemical evidence for the possible existence of cold, subducted lithosphere beneath the Saint Paul Fracture Zone of the Equatorial Atlantic Ocean. The ocean floor along the fracture zone is characterized by a high percentage of abyssal peridotites. The abyssal peridotites were emplaced by tectonic uplift of the oceanic lithosphere. The top of the ridge is exposed at Saint Peter and Saint Paul islets. The Os isotopic composition of these abyssal peridotites indicate the presence of old depleted mantle material in this region with Re-depletion model ages (T RD) from 0.32 to 1.1Ga. Melt inclusions in plagioclase phenocrysts of the MORB close to this location have boninitic composition, suggesting that some basalts originated from low-degree mantle melting. The global tomography models show fast seismic velocities in the upper and lower mantle of the Equatorial Atlantic Ocean, consistent with the presence of cold subducted lithosphere. The range of Re-depletion model ages are consistent with paleo-reconstructions of plate motion, suggesting that the fossil subducted slab was formed during the closure of both the Iapetus and the Rheic oceans.

Apresenta-se neste trabalho o resultado do processamento dos dados aeromagnetométricos da região de Oliveira (escala 1:100.000), situada na porção meridional do Cráton São Francisco, em Minas Gerais. A geologia dessa folha compreende rochas ígneas e metamórficas arqueanas, atribuídas ao Complexo Metamórfico Campo Belo, seqüências supracrustais (arqueanas e proterozóicas) e um enxame de diques máficos do Proterozóico. Em função de seu avançado manto intempérico a região carece de afloramentos rochosos e, nesse particular, a magnetometria auxilia o mapeamento geológico. A interpretação realizada permitiu a caracterização de 5 grandes famílias de lineamentos estruturais, ora denominados de L, M, N, O e P, existentes no substrato siálico regional. O mapeamento geológico, realizado a seguir, reconheceu que os lineamentos no campo estão relacionados, predominantemente, a duas famílias de diques máficos (gabronoríticos e gabróicos), metaultramafitos, formações ferríferas e falhas.

Among the indirect methods applied to environmental monitoring, electrical resistivity has played an important role in accessing water flow in the non-saturated zone of the soil and, consequently, aquifer recharge. This work evaluates the influence of some pedo-geomorphologic properties in the infiltration and percolation of water through the superficial soil horizons by means of multitemporal electrical resistivity sections. The experiments were carried out in two areas of distinct pedo-geomorphological characteristics developed on the crystalline basement of southeastern Brazil. The first is situated in a hollow -shaped slope where lixisols predominate; the second, in a nose -shaped slope where well-developed soils (ferralsols ) predominate. The results proved the efficiency of the electrical resistivity method to delimit percolation of tropical soils, even when subtle differences are found in the hydraulic properties of the soil. It was also possible to establish that in the nose slope percolation is faster than in the hollow.

Este trabalho utilizou dados multiespectrais (ETM+/Landsat 7), de radar de abertura sintética (RADARSAT-1 e MAPSAR simulado) e aerogeofísicos para caracterização geológica e geração de alvos exploratórios para mineralizações de ferro no bloco Serra Leste, porção oriental da Serra de Carajás (PA). A técnica Minimun Noise Fraction (MNF) foi aplicada às seis bandas do sensor ETM+/Landsat 7, produzindo-se o realce de coberturas ricas em ferro. Dados SAR permitiram a observação da macrotopografia e lineamentos que foram também interpretados com base em dados aerogeofísicos e multiespectrais. As imagens geofísicas e SAR do RADARSAT-1 foram integradas por meio da técnica IHS (intensidade-matiz-saturação), e os produtos gerados foram usados para uma melhor delimitação de unidades geológicas e para definição de alvos para prospecção de ferro. O método de classificação supervisionada Spectral Angle Mapper (SAM) foi aplicado a um conjunto de imagens geofísicas selecionadas a partir da determinação do modelo descritivo das mineralizações de ferro e das assinaturas geofísicas verificadas no alvo Serra Leste. Utilizando-se a ocorrência documentada de ferro na região como ponto de treinamento, um mapa de favorabilidade foi produzido. Os resultados da classificação SAM mostraram-se equivalentes ou superiores quanto a sua acurácia quando comparados ao mapa geológico e produtos de realce espectral produzidos neste artigo.

O conhecimento das propriedades mecânicas das rochas é imprescindível no cálculo da estabilidade dos poços de petróleo e na elaboração de projetos de perfuração, na medida em que auxilia na seleção dos equipamentos mais adequados para cada cenário geológico. Nessas atividades, a propriedade mecânica mais importante é a compressibilidade das rochas, a qual é calculada a partir do perfil geofísico sônico, o qual, nem sempre está disponível no conjunto de dados de um poço. A fim de minimizar esta limitação, foi desenvolvida, neste trabalho, uma metodologia para a simulação desse perfil através de um algoritmo que utiliza conceitos da lógica difusa ou nebulosa (fuzzy em inglês), que usa como dados de entrada os perfis de raios gama e resistividade. O princípio fundamental dessa metodologia é propor que qualquer perfil geofísico, inclusive o sônico, possa ser considerado em função de outros perfis geofísicos medidos nas mesmas profundidades. Por outro lado, para testar a confiabilidade desta abordagem, a mesma foi comparada com duas outras comumente utilizadas na simulação de perfis: a regressão linear múltipla e as redes neurais back-propagation , apresentando a nossa metodologia, porém, melhores resultados. Finalmente, a validação do método foi realizada utilizando-se dados de poços do Campo de Namorado na Bacia de Campos, que contêm perfis de raios gama, resistividade e sônico.

A análise energética é uma importante ferramenta diagnóstica para a identificação de processos dinâmicos associados a eventos de conversão de energia no oceano. Esta análise, de uma forma sucinta, procura mostrar as interações energéticas que ocorrem entre os campos médio e turbulento de um determinado escoamento geofísico, bem como as transferências entre os reservatórios de energia nos oceanos. Estes processos são sumarizados pelo Diagrama de Lorenz que representa, através de quatro caixas, os reservatórios das energias cinética média, cinética turbulenta, potencial média e potencial turbulenta do escoamento do fluido geofísico, identificando as interações que ocorrem entre estas quatro formas de energia, bem como as trocas com o meio externo (fontes e sumidouros). Notadamente a literatura especializada é escassa em textos que detalhem os diversos mecanismos de conversão energética entre as principais formas de energia nos oceanos, havendo algumas publicações que, dependendo da abordagem, detalham apenas alguns deles. Este trabalho apresenta uma revisão sobre o assunto, reunindo informações de diversas fontes e tendo como objetivo principal a construção, passo a passo, do Diagrama de Lorenz, com suas respectivas formulações. A discussão de cada termo do Diagrama é apresentada objetivamente, o que possibilitará um melhor entendimento desta ferramenta, a qual é de real importância para a sumarização de uma estimativa energética para uma dada região do oceano.

Este trabalho mapeou a condutividade elétrica do subsolo e associou a provável contaminação causada pelo atual aterro sanitário de Cuiabá, MT, através do método eletromagnético indutivo e do Radar de Penetração no Solo (GPR). A primeira célula de disposição de lixo e as lagoas de tratamento de chorume nunca foram impermeabilizadas, sendo fontes potenciais de contaminação do subsolo. Os resultados sugerem que todo o aterro estava contaminando o subsolo, inclusive a área impermeabilizada.

O escopo deste trabalho consistiu no levantamento, processamento e interpretação dos dados de gamaespectrometria terrestre numa área utilizada para cultivo agrícola. Os dados observados indicam a perda de radioelementos dos solos em relação às rochas dos quais são oriundos. A comparação entre medidas em rocha e solos no levantamento terrestre aponta, para estes últimos, uma redução de cerca de 20% dos elementos urânio e tório, e cerca de 10% para o potássio. O menor percentual de perda para o potássio é associado, no presente trabalho, ao suprimento deste elemento no processo de fertilização química utilizada na área de estudo.Os resultados aqui obtidos apontam para uma adequação do uso deste método geofísico à identificação e ao monitoramento de áreas agrícolas no noroeste do Estado do Rio de Janeiro.

In this project, we link fluid flow simulation results to time-lapse seismic through rock physics and modeling. Our goal is to examine the main effects of permeability barriers on seismic response using fluid flow simulations to generate pressure and saturation fields. To explore this problem, we have carried out water and gas injection numerical experiments in a simple reservoir model which has vertical and horizontal variations of porosity as well as permeability barriers. In each experiment, we change the barrier permeability values. By using fluid substitution theory, Gassmann and patchy models, and Batzle and Wang's empirical relationship we model the main seismic parameters, such as acoustic impedance and compressional velocity. After that, we generate synthetics seismograms and some contrast sections to compare the seismic images prior and after fluid injection events in subsequent time periods to analyze possible differences in the seismic parameters due to changes in barriers properties. The results show that barriers can increase fluid pore pressure changing the bulk modulus in the regions with barriers. The results also show that water flow does not have significant impact on seismic response when the barrier is present. On the other hand, gas flow and the degree of impermeability of the barrier can help us to understand how the barriers act on the seismic response and thus to reduce uncertainty. Finally, this paper presents a methodology to examine barriers effects on seismic response.

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.

A study of the Outgoing longwave radiation (OLR) values (Unit, W/m) observed by various satellites during 1979-2002 revealed that the OLR values varied considerably from one geographical region to another ( ~ 100-300 units). The climatology was latitude dependent. At middle and high latitudes, the range (minimum to maximum) was ~ 40-60 units, with maximum in local summer and minimum in local winter, but at lower latitudes, the range reduced considerably and was uncertain near equator. Near equator, the long-term changes (as seen in 12-month moving averages) were: OLR decreases during ENSO events in the eastern Pacific up to the dateline, and OLR increases during ENSO events in the Australasian region. Outside the equatorial region, the OLR changes were small during ENSO events and negligible in other years. In some longitudes at middle and high latitudes, the OLR changes occurred several months after the El Niño events, coinciding with La Niña (cold water events, opposite of warm water El Niño events).

Um estudo multidisciplinar, envolvendo dados geofísicos, geológicos, hidrogeológicos e hidroquímicos, foi desenvolvido para a caracterização geoambiental da região do cemitério Bom Jardim em Fortaleza, Ceará - Brasil. O reconhecimento do meio rochoso foi efetuado com base em inúmeras sondagens elétricas verticais (SEV's) e seções GPR e EM-34, além de furos de sondagem com análises composicionais, granulométricas e de condutividade hidráulica das amostras de solo coletadas. A caracterização hidrogeológica da região do cemitério foi baseada na assinatura geofísica do substrato rochoso, nos dados topográficos da área, medidas dos parâmetros hidrogeológicos e análises físico-químicas da água subterrânea, obtidos em poços de monitoramento. A qualidade da água subterrânea local foi avaliada através de análises físico-químicas e microbiológicas para indicadores de contaminação por necro-chorume. Amostragens periódicas permitiram avaliar as influências sazonais nos parâmetros hidrogeológicos do aqüífero ao longo de um ciclo hidrológico completo. Concomitantemente, pretendia-se obter as assinaturas geofísicas de possíveis plumas de contaminação por necro-chorume. Contudo, altos teores de sais dissolvidos e microrganismos estão presentes em todo o aqüífero livre da região, mascarando possíveis contrastes de propriedades elétricas ou eletromagnéticas entre as áreas de maior concentração de necro-chorume na necrópole e nas regiões circunvizinhas.

O objetivo deste trabalho é contribuir com o estudo do Gráben de Paranaguá, feição tectônica integrante do Sistema de Riftes Cenozóicos do Sudeste do Brasil. Especificamente, propõe-se um modelo gravimétrico-magnético do topo do embasamento Pré-Cambriano sob os sedimentos cenozóicos da planície costeira paranaense. Buscou-se identificar as estruturas principais e estimar a espessura da cobertura sedimentar e das intrusões básicas mesozóicas do embasamento. Para tanto foram realizados levantamentos geofísicos regionais, os quais totalizaram mais de 55 quilômetros de perfis gravimétricos com espaçamento de 500 metros entre as estações e cerca de 45 quilômetros de perfis magnéticos com medidas a cada 25 metros. Os perfis geofísicos, situados entre a Baía de Paranaguá e a desembocadura do rio Saí-guaçú, na região central do Arco de Ponta Grossa (APG), foram orientados na direção NE-SW, perpendicularmente à tendência principal do APG. A concepção do modelo 2-D foi baseada na modelagem dos dados gravimétricos e magnéticos e calibrada por registros de profundidade do embasamento derivados de poços tubulares. A identificação de um alto gravimétrico foi relacionada a um soerguimento do embasamento (Alto Estrutural de Canoas). Baixos gravimétricos contíguos foram interpretados como baixos estruturais e denominados Albatroz e Shangri-lá, cuja espessura máxima do preenchimento sedimentar é de 130 metros. O modelo magnético permitiu estimar as espessuras dos diques de diabásio e calcular uma extensão crustal próxima de 27% relativamente aos 45 km de perfis magnéticos.