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Climatologia Dinâmica: Conceitos, Técnicas e Aplicações

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Organizadores: Francisco Arthur da Silva Vecchia, Adriano Rogério Bruno Tech e Gustavo Zen de Figueiredo Neves

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Descrição do Produto

Este livro, concebido na forma de coletânea, abrange um processo amplo de reflexão sobre o estudo da climatologia nas últimas décadas no Brasil e tem o objetivo de sistematizar conhecimentos e informações ao público acadêmico de graduação na área da Climatologia Dinâmica. Seu conteúdo foi desenvolvido por meio das dissertações e teses defendidas, ou em fase de conclusão, no Núcleo de Climatologia Aplicada ao Meio Ambiente, vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Engenharia Ambiental da Universidade de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), desenvolvidas no Centro de Recursos Hídricos e Estudos Ambientais (CRHEA-USP).
Encontra-se, também, desdobramentos acumulados em mais de duas décadas dos ensaios, materiais didáticos e notas de aula do ensino de graduação do bacharelado em Engenharia Ambiental, na disciplina “Climatologia Aplicada à Engenharia Ambiental”, do Departamento de Hidráulica e Saneamento, da EESC-USP.
Para a concretização desta obra, soma-se os esforços coletivos de professores e pesquisadores de diferentes Universidades e Instituições Públicas de Ensino e Pesquisa nas áreas da Geografia, Engenharia Ambiental, Engenharia Civil, Zootecnia e Ciências Ambientais.

A escolha dos capítulos norteou-se pelo papel de destaque que a climatologia e a meteorologia tomaram nos últimos trinta anos em todo o planeta, tanto no contexto do prognóstico climático e previsão do tempo a curto prazo, quanto para a relevância científica dos métodos, ferramentas e técnicas empregadas para a observação, interpretação e proposição de equacionamento das relações da sociedade e natureza.

Fruto de um trabalho coletivo iniciado em 2017 e finalizado em 2020, esta obra contou com a colaboração voluntária de professores e pesquisadores de notório saber científico para a revisão dos textos, sugestão de novos horizontes teóricos e reflexões metodológicas, como também a reorganização da escrita científica para o público de graduação, com recomendações de leitura complementar e questões de revisão. Ressalta-se a gentil colaboração das ilustrações da capa e dos capítulos elaboradas pelo professor de geografia Eduardo de Oliveira Alves.

Participaram ativamente da elaboração deste livro os pesquisadores e professores do Laboratório de Tecnologia e Sistemas de Informação, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo – Campus Pirassununga (FZEA-USP); Departamento de Ciências Ambientais da Universidade Federal de São Carlos (DCAM-UFSCar) e pesquisadores da Divisão de Ensino da Academia da Força Aérea (AFA).

Estendemos os agradecimentos a todos e todas que participaram direta e indiretamente para a construção coletiva desta coletânea.
 

Os organizadores

Especificações
292 páginas – 16x23 – ISBN 978-65-990488-0-7 – Primeira Edição - 2020

Sumário

Capítulo 1
Climatologia: Contribuições à Dinâmica Climática

Rafael Grecco Sanches 
Diego Narciso Buarque Pereira 

Introdução:  A Dinâmica Climática no Tempo e no Espaço    4
Sistema Climático    6
Balanço de Energia: A Radiação Solar e Terrestre    6
A Atmosfera, Sua Estrutura e Circulação Geral    8
Variabilidade e Teleconexões Continente-atmosfera-oceano    14
Variabilidade Natural do Clima    21
Climatologia Dinâmica: Breve Discussão    27
Clima  e Recursos Hídricos    30
Aplicações Técnicas em Climatologia    33
O Rclimdex como Ferramenta para Análise em Climatologia    33
Plataforma de Análise e Plotagem da NOAA    46
Recomendações para Leitura Complementar    52
Questões de Revisão    52
Bibliografia    53


Capítulo 2 
Processos e Sistemas Atmosféricos: Contribuições Teóricas e Aplicadas em Climatologia Dinâmica

Bruno César Dos Santos
Isabela Taici Lopes Gonçalves Horta 

Introdução    58
Climatologia da América do Sul e do Brasil    59
América do Sul    59
Brasil    67
Fonte de Dados sobre Precipitação    70
Recursos para Análise Climatológica – Ferramentas e Banco de Dados    71
Cartas Sinóticas    71
Imagens de Satélites Meteorológicos    72
Boletins Climatológicos    73
Banco de Dados Meteorológicosdo Inmet    74
Banco de Dados de Desastres Naturais – Centro de Meteorologia de Bauru  Ipmet    76
Hidroweb    77
Interface do Hidroweb    77
Tempestades Tropicais, Secas e Inundações    79
Impactos Causados pelos Eventos Extremos     82
Politicas Públicas     86
Convenção das Partes    86
Crise Hídrica de 2013-2014    92
Estudo de Caso    95
Estatística Descritiva da Precipitação e Danos Ocorridos no Verão De 2009/2010 em São Luiz do Paraitinga – SP    95
Ferramentas    95
Resultados e Discussões    98
Análise Estatística    98
Sistemas Atmosféricos Atuantes    99
Danos Causados pelos Impactos    103
Conclusões do Estudo de Caso    104
Conclusões    105
Recomendações para Leitura Complementar    105
Questões de Revisão    106
Bibliografia    106


Capítulo 3
Clima Urbano: Contribuições Teóricas e  Aplicadas em Cidades de Pequeno e Médio Porte

Elis Dener Lima Alves
Rafael Gotardi Brússolo
Gustavo Zen de Figueiredo Neves 

Introdução     112
O Sistema Clima Urbano – O Início    113
Escalas Verticais e Horizontais do Clima Urbano    114
Camada Limite Planetária    117
Camada Limite Urbana    118
Ilha de Calor:  Superficial e Atmosférica    119
O Clima Urbano no Brasil    120
Aplicações em Clima Urbano    123
Estudo de Clima Urbano em Cidade de Porte Pequeno: 
O Caso de Iporá (GO)    123
A Temperatura de Superfície e as Anomalias Térmicas em Iporá    125
O Papel dos Cursos d’água/Área Verde na Temperatura de Superfície    129
Considerações    132
Estudo de Clima Urbano em Cidade de Porte Médio: O Caso se Assis (SP)    133
Procedimentos Metodológicos    134
Os Levantamentos de Campo e as Coletas de Dados    135
Considerações    146
Estudo de Clima Urbano em Cidade de Porte Médio: O Caso de São Carlos (SP)    148
Características da Área de Estudo    149
Materiais e Métodos    149
Termômetro Digital Infravermelho    151
Considerações    156
Considerações e Potencialidades de Aplicação    157
Recomendações para Leitura Complementar    158
Questões de Revisão    158
Bibliografia     158
Documentos Eletrônicos    161


Capítulo 4
Conforto e Desempenho Térmico: Conceitos e Aplicações em Bioclimatologia e Desempenho Térmico 

Nuria Peréz Gallardo
Rafael Perussi
Maurício Sanches Duarte Silva 

Introdução    164
Variáveis do Clima e Aquisição de Dados    165
Conforto Térmico: O Clima e os Processos Fisiológicos    168
Termorregulação    170
Termogênese    171
Termólise    171
Mecanismos de Controle    172
Equação do Balanço Termofisiológico    172
O Ambiente Construído: O Comportamento dos Materiais    173
Transferência de Calor     174
Condutividade Térmica    175
Inércia Térmica    175
Evaporação e Evapotranspiração    177
Utilização da Vegetação para a Melhora do Desempenho Térmico de Edificações    177
Sistemas Vegetais Verticais    178
Fachadas Verdes    180
Muros Vivos    180
Coberturas Verdes    182
Componentes do Sistema    185
Tipos de Coberturas Verdes    187
Aplicações em Conforto e Desempenho Térmico    189
Caracterização da Área de Estudo    189
Análise dos Tipos de Tempo    191
Desempenho Térmico de Edificações com Envolventes Vegetais    193
Células de Teste    193
Cálculo dos Limites de Conforto Térmico    197
Análise do Período Estudado    198
Dia Crítico Experimental de Frio    198
Dia Crítico Experimental de Calor    198
Cálculo do Conforto para o Dia Crítico de Frio    199
Cálculo do Conforto para o Dia Crítico de Calor    201
Comportamento Térmico das Temperaturas Superficiais Internas (TSI) das Fachadas Norte e das Coberturas    203
Considerações    207
Comportamento Térmico de Coberturas Verdes     207
Plataformas de Teste e Aquisição dos Dados    208
Análise dos Valores de Temperatura    210
Análise do Período Estudado    210
Análise dos Dados das Plataformas    213
Considerações    216
Índices Climáticos para Turismo     217
Dados Climatológicos    217
Índices de Conforto    217
PET (Physiological Equivalent Temperature)    218
UTCI (Universal Thermal Climate Index)    219
Índice Climático para Turismo de Mieczkowski (ICTM)    220
Considerações Finais    225
Recomendações para Leitura Complementar    225
Questões de Revisão    225
Bibliografia     226


Capítulo 5
Tecnologias e Sistemas de Informação: Monitoramento de Ambientes e Aplicações em Climatologia

Adriano Rogério Bruno Tech
Marcelo Eduardo De Oliveira
Vandoir Bourscheidt
Bruno Eduardo Teixeira
Guilherme Augusto Spiegel Gualazzi

Introdução    232
Arduino Uno    237
Aplicações em Monitoramento de Ambientes     240
Programação Python Aplicada à Climatologia    245
Introdução    245
Computação Científica Com Python    246
Ambientes para Execução do Python    247
Bibliotecas Pré-existentes    250
Análise de Dados Climáticos com Python    250
Obtenção de Dados de Estações    251
Exemplos de Rotinas    252
Considerações Finais    262
Aplicação dos Veículos Aéreos não Tripulados (VANT) nas Ciências Ambientais    264
Considerações Finais e Potencialidades de Aplicação    271
Recomendações para Leitura Complementar    272
Questões de Revisão     272
Bibliografia    272
 

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