RCAAP Repository

The use of the Doppler shift measurements to locate atransmitter has been studied and tested within the Brazilian Environmental Data Collection System. To improve the location of Data Collection Platforms (DCPs) with their transmitters, some effects such as corrections due to the ionosphere and the troposphere have been considered in aprevious work (Celestino et aI., 2007) using simulated data and some initial error evaluation for one existing DCP. This work presents an evaluation of the impacts on the geographical location due to the ionospheric and the tropospheric effects, however using two meteorological DCPs and covering a longer test period (one year). The seasonal and day-night effects are also analyzed during this test period. The results of the analysis indicated that correction of the ionospheric and tropospheric effects can, on the average, reduce the location errors to the scale between ten and hundred meters for the test conditions independent of the DCP location that was used. Due to the complexity of modeling sources of errors in the location of a platform, still a considerable work need to be done to reduce location errors in the system. Initial analysis indicates that the knowledge of the satellite position can be another significant source of platform position error.

Experimentos em laboratório e campo foram realizados com o objetivo de investigar as causas das reflexões de pulsos de GPR em corpos arenosos não consolidados. As amostras dos corpos foram preparadas variando-se o conteúdo de água, granulometria e minerais pesados. Utilizando antenas de 400 MHz e 900 MHz foram feitas medidas do tempo duplo de propagação nas amostras. Para medidas de laboratório, verificou-se um aumento na constante dielétrica à medida que o conteúdo de água cresceu. Os modelos de Wyllie & Gregory (1953) e de Topp et al. (1980) fornecem boas previsões dos dados experimentais, sendo a previsão do primeiro modelo melhor para o conjunto das duas freqüências. Adicionalmente, verificou-se que as medidas de velocidade para a freqüência de 900 MHz são sistematicamente maiores que aquelas obtidas com 400 MHz, fato não previsto pelos modelos. Em amostras secas preparadas em laboratório, em que foi variado o conteúdo de minerais pesados, os resultados indicam um aumento gradual, mas relativamente pequeno da constante dielétrica à medida que o teor de minerais pesados aumenta. Isso comprova que o efeito da água nos poros domina sobre apresença (exclusiva) de minerais pesados em corpos arenosos. Também em amostras secas preparadas em laboratório, não foi observada nenhuma dependência da constante dielétrica em relação à granulometria. Por outro lado, em experimentos de campo, com controle de ensaios de granulometria em amostras, verificou-se que pode haver um efeito indireto da granulometria no coeficiente de reflexão porque ela influencia no grau de adsorção de água, uma vez que a areia fina tem maior grau de adsorção.

Para analisar a ocorrência de Jatos de Baixos Níveis (JBN) na região metropolitana de Porto Alegre, foram utilizados quinze anos de dados de radiossondagens coletadas nos horários da 00:00 edas 12:00 UTC, no período de 1989 a 2003. Para identificar as ocorrências dos JBN foram aplicados os critérios de classificação propostos por Bonner (1968) e modificados por Whiteman et aI. (1997) Em seguida, selecionou-se um evento de JBN (27/01/2002 às 1200 UTC), que foi um dos mais intensos observados no verão durante o período analisado. Para este estudo utilizaram-se como ferramentas: imagens do satélite geoestacionário GOES-8, radiossondagens e campos de vento, umidade específica e temperatura do ar, fornecidos pelos modelos GLOBAL, ETA e BRAMS. Com a análise numérica foi possível verificar que os três modelos no horário de ocorrência do JBN superestimaram os valores de umidade específica e temperatura potencial. A velocidade do vento foi subestimada pelos modelos. Foi verificado na região de estudo, pelos três modelos no horário do JBN (12:00 UTC), um escoamento de norte, com ar quente e úmido, que favoreceu a formação e intensificação do Sistema Convectivo de Mesoescala (SCM) observado.

Diversas anomalias isoladas são observadas apartir de dados aeromagnetométricos na região da plataforma continental adjacente à Bacia de Santos. Estas anomalias são associadas a intrusões alcalinas por comparação com as anomalias de corpos aflorantes conhecidos. Neste trabalho, é apresentado um estudo comparativo entre a resposta magnética dos corpos alcalinos aflorantes ou subaflorantes conhecidos na região de Arraial do Cabo (Cabo Frio, RJ) e uma notável anomalia que ocorre na área submersa, próxima à charneira cretácea da Bacia de Santos. Alicerçando este estudo, é proposto o método da deconvolução de Euler 2D abordado não da forma clássica, mas sim programado para funcionar integrado à amplitude do sinal analítico e utilizar três critérios distintos de cálculo para análise das soluções. Soluções obtidas com esta metodologia podem ser utilizadas como informação adicional para vincular outros métodos de inversão, objetivando acriação de modelos mais realistas que reflitam o ambiente geológico em regiões carentes de informação direta. Os parãmetros físicos estimados para diversos corpos alcalinos locais, causadores das anomalias observadas tanto na região submersa como na área emersa, podem vir a subsidiar um estudo comparativo global sobre seu comportamento magnético. A ampliação do conhecimento sobre as intrusões alcalinas e suas respostas magnéticas, contribuirá para o entendimento de importantes eventos magmáticos e tectônicos ligados à evolução da Bacia de Santos.

A vinhaça, resíduo gerado na proporção de 13 litros para cada litro de álcool produzido, possui um alto potencial poluidor dos recursos hídricos subterrãneos e superficiais, causa alterações no comportamento do solo e pode gerar problemas de salinização. Este trabalho objetiva avaliar a eficiência do método da eletrorresistividade para a detecção e mapeamento das anomalias causadas pela disposição inadequada de grandes quantidades de vinhaça em um antigo tanque de infiltração localizado no Assentamento Sepé-Tiarajú, Região de Ribeirão Preto -SP. O trabalho objetiva também caracterizar o tipo de anomalia inerente ao resíduo no local estudado e diagnosticar sua influência dentro e fora dos limites do tanque. Foram executados onze perfis de tomografia elétrica, arranjo dipolo-dipolo radial e espaçamento entre eletrodos de 10 metros e 5 níveis de investigação. Os ensaios geofísicos mostraram que o método da eletrorresistividade é apropriado para mapear as anomalias decorrentes da disposição de grandes quantidades de vinhaça no solo, apontar suas áreas de influência e concluir que a contaminação extrapola os limites do tanque. A influência da vinhaça pode ser caracterizada por baixos valores de resistividade entre 10 Ohm.m e90 Ohm.m, podendo o seu comportamento ser comparado ao do chorume, que também é bastante condutivo.

Neste trabalho estudamos teórica e numericamente novas formas implementacionais da equação da onda imagem para remigração em profundidade. Trata-se de uma equação diferencial parcial de segunda ordem semelhante à equação da onda acústica. Determinamos, além da consistência e da estabilidade, as condições de dispersão e dissipação de seis esquemas de diferenças finitas para esta equação em diversas formas obtidas por mudanças de variáveis. Estas condições não podem ser satisfeitas simultaneamente, ie., um resultado preciso não é de fácil obtenção. Testes numéricos confirmam os resultados teóricos da estabilidade para três esquemas, mas falham nos outros. Os esquemas avançados na variável da velocidade e avançados ou atrasados em profundidade foram os que tiveram os resultados mais proveitosos, pois estes esquemas satisfazem as previsões teóricas quanto à sua estabilidade e podem ser utilizados para realizar a propagação da onda imagem, sendo o primeiro para velocidades crescentes e o segundo para velocidades decrescentes.

A savana é o principal tipo de vegetação no Brasil Central, cobrindo aproximadamente 23% do território nacional. Localmente é conhecido como Cerrado, sendo formado por um mosaico de fisionomias tais como Campo, Campo Cerrado e Cerrado que possuem um ciclo fenológico típico. Neste contexto, os dados do MODIS fornecem medidas diárias que permitem monitorar a fenologia sazonal da vegetação. O presente trabalho objetiva avaliar o emprego de assinaturas temporais para detectar tipos de savanas no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros. A metodologia adotada pode ser subdividida nos seguintes passos: (a) elaboração do cubo 3D das imagens temporais NDVI-MODIS, onde o perfil em z corresponde à assinatura temporal, (b) tratamento do ruído pela combinação das técnicas de Filtro de mediana e o Minimum Noise Fraction, (c) detecção dos membros finais utilizando o invólucro convexo, e(d) classificação espectral usando o método Spectral Correlation Mapper. Os resultados demonstram que as fisionomias do Cerrado apresentam assinaturas temporais típicas. Os membros finais correspondem aos três maiores domínios fisionômicos: (a) Campo, região com dominio do extrato herbáceo; (b) Cerrado, uma mistura de campo e arbustos; e (c) Cerrado Denso, densamente coberto por árvores. Comparações com imagem Landsat 7/ETM+ demonstram a eficiência da classificação das séries temporais. O estudo concluiu que as séries NDVI são úteis na diferenciação dos tipos de vegetação. A eficiência da metodologia tem sido provada para delimitação regional das fisionomias de savana, mesmo considerando abaixa resolução espacial de 250m do sensor MODIS e a alta mistura espectral.

This work presents some geophysical results obtained at Mesón San Juan located in the Central Andes (6,012 m, 33°30' Sand 69°49' W), on the border of Argentina and Chile. The permafrost plateau (4,400 m) situated at the loot of the glacier is limited by recent moraines produced by cryogenic phenomena. The geophysical results revealed lateral differences in the dielectric characteristics of the subsurface due to varying water contents, allowing a zoning of the permafrost structure. We have compared the electrical permittivities in a semi-quantitative way through a trial-and-error migration procedure, taking advantage of the clutter present in the permafrost as seen in the fixed-offset data. In this way we were able to recognize a confined zone of relatively low phase velocity indicating higher porosity and water content. We interpret that zone as degraded permafrost , probably a result of the impact of global warming on the Andean cryolithozone. That zone is likely a discharge channel linking a suprapermafrost to a subpermafrost aquifer, part of a laterally discontinuous near surface system not mapped in this work.

The airborne geophysical data gamma-spectrometric and magnetic from Itatira Project (1977) was carried out, in the central region of the State of the Ceará, Brazil. Their processing produced products useful to indirectly identify regional geologic features. The verification and applicability of this approach was tested in a pilot-area whose limits are within the Umirim and Canindé topographic sheets, at 1:100,000 scale. The integration between the airborne geophysical and the geologic field data supported to the geologic mapping at the same cited scale. Two main units were recognized: the Santa Quitéria magmatic arc and the supracrustal sequences that surround the arc. The rocks fram Santa Quitéria magmatic arc are characterized by high counting on the K-channel in its almost entire region and intermediate and low counting of eTh and eU. Generally, the supracrustal sequences are characterized by high values on the eU-and-eTh-channels and low on K-channel. The subunit metaultramafics and, mafics granulites, are remarkable by the occurrence retrograde eclogites bands and mafic granulites as lenses within gneisses and migmatites. These subunits present strong negative anomalies, with low counting on the three K, eTh and eU channels. That area also has positive magnetic anomalies, and may reflect high values of magnetic susceptibility.

Este trabalho aborda a aplicação do método geofísico Transiente Eletromagnético (TEM - no domínio do tempo) na região da Bacia de Resende, Rio de Janeiro, Brasil. Nesta bacia, foi efetuado em 2001, um levantamento geofísico de 88 sondagens visando contribuir para o conhecimento do potencial hidrogeológico da região. Como esta área é densamente povoada e industrializada, a presença de ruído eletromagnético tende a dificultar a utilização do método. Os dados foram interpretados utilizando um algoritmo de inversão 1-D, que exprime o decaimento da voltagem induzida em termos de resistividade com a profundidade. Os valores da resistividade mostram a existência de camadas superficiais altamente condutivas (~5Ω.m) e o valor de 200Ω.m para uma resistividade de transição que corresponde ao embasamento geoelétrico, sendo adotada com base em dados litológicos e estratigráficos da bacia com um ajuste fino calibrado na inversão 3-D de dados gravimétricos. A partir das inversões 1-D foi construída uma imagem geoelétrica da geometria do embasamento. Apesar das propriedades físicas envolvidas (densidade e resistividade) não terem nenhuma relação física entre si, a topografia do embasamento gravimétrico foi utilizada para obter, por interpolação, profundidades que não foram atingidas pelo sinal produzido no método TEM. A superfície geoelétrica final tem uma topografia que pode ser considerada como representativa do embasamento da bacia. Deste modo, a utilização do método TEM na Bacia de Resende permitiu estimar os limites laterais e propor também limites em profundidades para o embasamento geoelétrico. Além disso, o imageamento geoelétrico resultante mostra distintamente a existência de três áreas: um alto estrutural central ladeado por dois baixos estruturais (depocentros), um ao leste e outro ao oeste da bacia.

Este trabalho apresenta os resultados de espessuras elásticas efetivas (T e) calculados com base em anomalias ar-livre/ondulações do geóide e topografia na região do Cráton São Francisco Meridional, por meio da técnica da função admitância. Os elementos do campo gravitacional foram obtidos utilizando-se o modelo geopotencial GGM02C (Missão GRACE). A função admitância observada foi determinada pela divisão do espectro cruzado das anomalias ar-livre/ondulações do geóide e da topografia pelo espectro de potência da topografia. Numa etapa posterior foram construídas curvas de função admitância teóricas, supondo-se duas hipóteses de compensação isostática flexural: a topografia como única carga atuante ou a ação de cargas na base da litosfera. Os melhores ajustes foram obtidos adotando-se a segunda suposição, a uma profundidade média de 150 km, com uma estimativa para T e de cerca de 45 km. A princípio, este valor baixo de espessura elástica, associado a um alto fluxo térmico e ondulações positivas do geóide, pode ser explicado pela presença de perturbações nas densidades mantélicas da região, originadas a partir de processos de empobrecimento químico e perturbações termais, ambos ocorrentes durante a complexa evolução geodinâmica desta importante região cratônica da placa Sul-Americana.

Com dados de descargas elétricas atmosféricas detectadas pela rede de sensores do SIMEPAR/PR, este trabalho tem como principal objetivo analisar as atividades elétricas de três sistemas convectivos, relacionando-as com o ciclo de vida de cada um. Estes sistemas ocorreram no sul do continente sul-americano, cuja identificação e seleção obedeceram a critérios estabelecidos neste trabalho. Imagens de satélite geoestacionário, realçadas no infravermelho, foram utilizadas neste procedimento, para os anos de 2002 e 2003. Um dos sistemas (o mais intenso e maior) se desenvolveu na região onde a eficiência de detecção é inferior a 20% mas, a sua dissipação ocorreu numa região com maior eficiência. Os outros dois sistemas ocorreram dentro da região com eficiência de detecção da rede superior a 90%. Verificou-se que as descargas elétricas se concentraram preferencialmente nas regiões onde os núcleos convectivos apresentavam temperaturas de topo inferiores a 190 K. O máximo de descargas detectadas ocorreu próximo ou no momento de maturação do sistema. Os resultados sugerem que a intensidade da convecção de sistemas convectivos pode estar relacionada com a quantidade de descargas elétricas atmosféricas associadas a estes. Também, que a quantidade de descargas detectada pode estar relacionada com o estágio de desenvolvimento dos núcleos imersos nos sistemas convectivos.

Este trabalho visa estimar e analisar a variação dos elementos do campo de gravidade na região do Aqüífero Guarani em um período de dois anos e três meses - abril de 2002 a julho de 2004 - usando os dados da missão GRACE. Esta variação engloba todas as mudanças de gravidade que são causadas por variações na distribuição de massa da superfície da Terra e pela deformação da Terra Sólida em resposta a estas variações de massa, estimadas pelos coeficientes de Stokes fornecidos pela missão GRACE. As soluções foram obtidas somente a partir de perturbações de órbita de satélites independentemente de dados de gravidade na superfície oceânica e continental. As soluções mensais do campo gravitacional da Terra fornecidas pela missão GRACE, considerando o grau e a ordem máximos de expansão dos elementos do campo de gravidade em harmônicos esféricos de 150 (fevereiro de 2003 a julho de 2004) e 120 (abril, agosto e novembro de 2002), foram processadas e forneceram valores de altura geoidal e anomalia ar-livre para cada conjunto destas soluções mensais, juntamente com os erros associados. Uma inversão linear 3-D da altura geoidal residual foi realizada para obter a distribuição de densidades tridimensional associada a estas variações, verificando-se assim a viabilidade do uso dos dados do GRACE na investigação da variação das massas de água no Aqüífero Guarani. A partir da anomalia ar-livre e dos dados de um modelo topográfico digital da região obteve-se também a anomalia Bouguer em um perfil representativo do aqüífero, a fim de estimar a correspondente variação da massa de água na região analisada.

Nesse trabalho, foi feito um estudo de caso das características radiativas e morfológicas de um Sistema Convectivo de Mesoescala (SCM) causador dos maiores índices de precipitação observados sobre o Rio Grande do Sul, no período de novembro de 2002 a fevereiro de 2003, utilizando a ferramenta FORecasting and TRAcking of the evolution of Cloud Clusters. O caso selecionado foi o dos dias 19 e 20/02/2003, onde apenas um sistema foi o responsável pela precipitação registrada nas estações meteorológicas em superfície. Esse sistema teve um ciclo de vida de 23 horas, com início às 13 UTC do dia 19/02/2003, maturação às 04 UTC e dissipação às 11:30 UTC do dia 20/02/2003. Durante todo esse período, apresentou topos frios com núcleos com temperatura abaixo de 210 K. Ficou evidenciado que o sistema teve um comportamento semelhante ao descrito pelos modelos conceituais de SCMs, apresentando primeiramente forte convecção, associada a valores mais baixos de temperatura de brilho, para depois expandir-se no estágio de maturação. Os resultados mostraram a existência de diferentes padrões de relação entre a temperatura mínima de brilho e a precipitação registrada em superfície. Pode-se concluir que, com dados de apenas duas estações meteorológicas de superfície é difícil determinar se as características do SCM observado pelas imagens de satélite refletiram com confiabilidade o momento de maior atividade convectiva do SCM em superfície, caracterizado pelos maiores valores de precipitação.

There are numerous efforts to obtain information about saturation and pressure changes due to reservoir production from time-lapse seismic data. In spite of some good examples existing on the literature, there are a lot of approximations behind those studies. Generally, it is assumed that the seismic properties are functions of saturation and differential pressure Pd (overburden minus fluid pressure). Actually, the stress that governs the seismic behavior is the effective stress Pef, which is not exactly equal to Pd. In fact it is equal to the overburden stress minus n times the fluid pressure. Such coefficient (n) is known as the effective stress coefficient. Sometimes, depending on the circumstances, it might be identified as the Biot-Willis coefficient taking into consideration the bulk modulus of the porous media. In this paper, laboratory results in a tentative to quantify the n values for Brazilian limestones and tight sands will be presented. It is important to point out, that is the first effort to perform this sort of measurements on Brazilian rocks. The results have shown that the mentioned approximations can introduce errors on pressure estimations from time-lapse data even for high porosity rocks.

A aplicação dos métodos geofísicos em estudos ambientais, essencialmente na caracterização e monitoramento de áreas impactadas por contaminantes, é crescente e promissora. Este trabalho apresenta os resultados da aplicação do método de Polarização Induzida (IP), por meio da técnica de caminhamento elétrico, na determinação da área de percolação de material lixiviado proveniente de resíduos sólidos domiciliares, dispostos em aterro do tipo vala. Na ausência de poços de monitoramento ou outras técnicas diretas de investigação na área do aterro, a caracterização geológica em conjunto com a aplicação de técnicas geofísicas constituem uma alternativa para caracterização preliminar e monitoramento de materiais lixiviados. Entretanto, é vital a compreensão adequada do comportamento do parâmetro físico diante de possíveis alterações no ambiente geológico resultantes da presença de compostos contaminantes. Os resultados apontam uma tendência de redução nos valores de cargabilidade no sentido de fluxo do chorume, possivelmente devido à dissolução por ataque ácido aos materiais metálicos presentes nos resíduos e óxidos e hidróxidos de ferro presentes em abundância no solo.

Este trabalho utiliza as equações dos fenômenos poroelástico-eletromagnéticos acoplados para simular pelo método das diferenças finitas no domínio do tempo as respostas sismoelétricas de modelos porosos saturados bidimensionais. As fontes sísmicas são do tipo explosivo com freqüência de corte 100 Hz.Os receptores foram localizados na direção horizontal e na vertical. Foram simulados cinco modelos porosos heterogêneos cujas respostas serviram para definir os tipos de interfaces que geram sinais sismoelétricos, as dimensões mínimas da heterogeneidade para detectabilidade sismoelétrica e o raio de investigação máxima. Observou-se resposta sismoelétrica irradiada em interfaces com contraste de porosidade, salinidade, litologia e fluido óleo-água. Os resultados obtidos sugerem a possibilidade de se planejar uma aquisição sismoelétrica conjuntamente com uma aquisição sísmica de superfície para objetivos rasos ou com uma aquisição sísmica em poço e interpoços para objetivos dentro do raio de investigação máxima.

Este trabalho tem por objetivo identificar e caracterizar as feições oceanográficas de pequena e mesoescala que ocorrem na plataforma continental de Santa Catarina (SC). Foram empregadas imagens de temperatura e concentração de clorofila da superfície do mar (TSM e CSM), obtidas pelo sensor MODIS. Foi selecionada uma imagem diária para cada mês do ano de 2003, excetuando dezembro, onde procurou-se avaliar efeitos sazonais. As feições oceanográficas foram observadas através da aplicação de diferentes níveis de contraste e paletas de cores para realce. Foram identificadas feições como vórtices, meandros, cogumelos, plumas, filamentos, frentes e áreas de ressurgências. Os resultados indicam que no verão a distribuição superficial em mesoescala da temperatura é mais homogênea, levando a um número menor de feições observáveis. O fenômeno de ressurgência costeira em escala localizada ao sul da Ilha de SC e junto à costa foi observado nos meses de novembro, janeiro e fevereiro. Durante o outono e o inverno as imagens apresentaram maior grau de complexidade, principalmente devido à presença da frente costeira do Prata, com características de menor temperatura e maiores valores de clorofila.

We propose a new method of depth migration based on a constant density variable velocity wave equation in the space-frequency domain. A complex Padé approximation of the wave equation evolution operator is used for wavefield extrapolation. This method mitigates the inaccuracies and instabilities due to evanescent waves and produces images with fewer numerical artifacts than those obtained with a real Padé approximation of the exponential operator, mainly in media with strong velocity variations. Tests on zero-offset data from the SEG/EAGE salt model and the 2D Marmousi prestack dataset show that the proposed migration method can handle strong lateral variations and also has a good steep dip response. We compare the results of the proposed method with those obtained using split-step Fourier (SSF), phase shift plus interpolation (PSPI) and Fourier finite-difference (FFD) methods.

The Canal de Cotegipe is a 30 m deep, 4 km long tidal channel in northeastern Brazil connecting the small Baía de Aratu (24.5 km²) to the much larger Baía de Todos os Santos (1223 km²). Several industrial and port facilities surround the channel and Baía de Aratu, and polluted riverine discharge as well as a direct release of toxic residuals by harbor operations makes the area one of the four polluted hot-spots within Baía de Todos os Santos. An analysis of current measurements, tidal elevation records and water quality monitoring has allowed for a preliminary understanding of the driving forces that affect the channel. Tidal flows are modulated by the extent of intertidal inundation in the channel and the bay, with stronger ebb-dominant flow conditions associated with neap tides at the seaward end of the channel and with spring tides at the landward end of the channel. Subtidal flows are mainly driven by density gradients normally oriented towards Baía de Todos os Santos, leading to a vertically stratified, estuarine like flow. This structure is strengthen in the wet season and weakened in the dry season when unstratified or evenand inverse estuarine stratification may develop as a result of higher evaporation rates.