Uma parte pouco pesquisada, mas relevante do balanço hídrico florestal, é a partição da chuva pelas copas das árvores. Quando a chuva entra em contato com as copas das árvores, parte retorna para a atmosfera, outra goteja através das fendas ou drena pelo tronco da árvore por meio do processo de escoamento pelo tronco. Esse, por sua vez, é especialmente pouco pesquisado, apesar de seu potencial para concentrar as entradas de chuva no solo e contribuir para a recarga de água subterrânea. Em florestas nebulosas, além da chuva, a precipitação oculta é uma variável hidrológica comum, e, apesar de sua ocorrência frequente e do fato de ser, sem dúvidas, uma entrada de água no sistema, é desconhecida e não contabilizada. Diante disso, o escoamento pelo tronco nesses locais pode ser particularmente volumoso, contribuindo ainda mais para a precipitação anual. Por outro lado, pesquisas apontam que a estrutura da casca é uma variável mestre, uma vez que atua como "depósito" da precipitação oculta e suas características determinam o volume (maior ou menor) de água escoado pelo tronco. Assim, esse plano de atividades de pesquisa busca investigar e associar a ocorrência de escoamento pelo tronco à fatores como textura e molhabilidade da casca de árvores nas florestas nebulosas do Pq. Estadual da Serra do Mar (PESM-Cunha), como parte da proposta FAPESP (2021/11697-9) vigente. Essa proposta é pioneira mundialmente, associando ambientes únicos e aplicação de técnicas até então nunca aplicadas na Hidrologia Florestal. Além disso, o plano de atividades contempla a visitação às demais áreas onde o grupo de pesquisa Hidrolef tem desenvolvido suas atividades, visita à instituições parceiras e participação da pesquisadora visitante em disciplinas da pós-graduação. (AU)

"Esta proposta de Vinda de Pesquisador Visitante tem como objetivo aproximar os pesquisadores brasileiros do Dr. Andrew Heymsfield, importante pesquisador na área de granizo. As atividades planejadas estão divididas em dois temas, com foco em interações tanto com alunos da pós-graduação em caráter de ensino quanto com professores e pesquisadores com intuito de colaborações. Para interações com os alunos, o visitante irá oferecer um curso sobre os processos de formação da precipitação, seja em sua forma líquida ou congelada. O curso terá duração de 2 semanas e valerá créditos para os alunos. Por outro lado, o visitante irá interagir com pesquisadores brasileiros, seja da USP ou de outras instituições, com o intuito de firmar colaborações no presente e futuro. Nesse contexto, destacam-se dois projetos de interesse de ambos os lados. Primeiramente, o projeto SOS-CHUVA (2015/14497-0), que tem como objetivo aprimorar as previsões imediatas de sistemas precipitantes. Para tal previsão, a detecção antecipada de granizo no interior dos sistemas tem elevada importância para aferir o seu grau de intensidade. Um ponto a ser discutido serão estudos de comparação entre dados de radar e hailpads (placa de material semelhante ao isopor que mede o impacto do granizo na superfície). Mais para o futuro, serão discutidos projetos envolvendo o experimento CAFE-Brazil, caracterizado por campanha intensiva na Amazônia em 2020. Serão propostos estudos da formação de granizo na região e como comparações com outras partes do mundo." (AU)

Recentemente, uma nova política nacional foi implementada a fim de incentivar a produção e uso de etanol combustível. Se por um lado a emissão de carbono renovável é desejável, por outro, a emissão de derivados de etanol eleva a toxicidade da atmosfera, e aumenta o potencial de formação de ozônio, um dos principais problemas de saúde pública na região metropolitana de São Paulo. Apesar da queima da cana estar praticamente banida no estado de São Paulo, a queima de biomassa ainda é frequente no seu interior, e em outros estados do Brasil, incluindo áreas de florestas. O objetivo deste projeto é investigar o possível impacto das emissões atmosféricas relacionadas a produção e uso de etanol combustível. Para tal serão coletadas amostras de gases, material particulado (MP) fino e grosso, e água de chuva de diversas partes do Brasil, quantificando as espécies: etanol, metanol, acetaldeído, peróxido de hidrogênio (fase gasosa e chuva), íons majoritários solúveis, nitrogênio orgânico (chuva e MP), levoglucosano e HPAs (MP), incluindo o reteno que apresentou concentração média 18 vezes maior no MP de regiões canavieiras do que em amostras coletadas no arco de desmatamento da Amazônia. As amostragens serão realizadas em Ribeirão Preto, São Paulo, Curitiba, Cunha (SP) e na região Amazônica, de acordo com os objetivos traçados para cada localidade. Uma melhor compreensão da dinâmica do etanol e de espécies correlatas na atmosfera de regiões brasileiras, não tem apenas implicações regionais, mas se amplia para a esfera global, tendo em vista a expansão do uso deste combustível em outros países. (AU)

A chuva é a principal responsável pelo abastecimento e manutenção das águas dos rios, lagos, barragens e reservatórios no Brasil. Assim, a estimativa de chuva a partir de satélites torna-se uma excelente ferramenta de monitoramento deste recurso para diversas regiões do país onde a rede pluviométrica é esparsa e os radares não cobrem a totalidade do território. A constelação de satélites GPM (Global Precipitation Measurement), cuja principal peça e o satélite GPM, estão gerando o desenvolvimento de metodologias mais precisas para a estimativa de precipitação. Por outro lado, o conhecimento do ciclo diário da precipitação (CDP) é de fundamental importância para entender os mecanismos físicos e/ou dinâmicos específicos associados com a distribuição espacial e temporal da precipitação. A principal dificuldade para entender esses processos é a falta de informações pluviométricas na escala temporal de horas e baixa representatividade espacial e temporal desses dados. Este projeto propõe aprofundar o conhecimento do CDP a partir de metodologias que usam dados da constelação GPM e dados de pluviômetros sobre América do Sul. Espera-se que, a partir dos resultados desta pesquisa, ter um conhecimento mais preciso sobre os horários preferenciais em que a chuva ocorre sobre o Brasil e, portanto, tornando-se numa informação útil para desenvolver estudos sobre variabilidade climática e, por outro lado, desenvolver um sistema de informação geográfica (SIG) interativo com informações históricas e em tempo real das precipitações estimadas por satélite e ajustadas por pluviômetros dos últimos 15 anos para os municípios e bacias hidrográficas do Brasil e disponibilizar esses dados a todos os usuários interessados, principalmente os Gestores Públicos das diversas esferas governamentais. (AU)

Prever as datas de início e término da estação chuvosa é um aspecto essencial, mas difícil, do manejo da água em regiões tropicais. No entanto, as previsões do início e fim da estação chuvosa ainda não estão formalmente integradas no planejamento da gestão da água. Um dos principais objetivos do projeto FAPESP em andamento é avaliar a vulnerabilidade do Brasil à mudança climática no contexto da segurança hídrica e alimentar (INCT para Mudanças Climáticas Fase 2). Além disso, a pesquisa em andamento na Texas A & M University se concentra na investigação da variabilidade e previsibilidade de regimes de precipitação sobre regiões tropicais. Portanto, neste projeto, propomos investigar formas de melhorar a previsão do início e fim da estação chuvosa sobre a América do Sul tropical, contribuindo para o projeto de pesquisa da FAPESP. Este projeto será uma colaboração entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o Centro de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN) e o Departamento de Geografia da Universidade Texas A & M (TAMU). As primeiras atividades de intercâmbio consistirão na organização de uma oficina de duas semanas no INPE, liderada pelo investigador principal do TAMU (Dr. Bombardi), e um curso de uma semana no TAMU, liderado pelo investigador principal da FAPESP (Dr. Marengo). Os objetivos de longo prazo são (1) avaliar a vulnerabilidade da América do Sul à variabilidade e mudança do clima e (2) comunicar efetivamente as previsões e projeções climáticas aos tomadores de decisão na América do Sul. (AU)

O desencadeamento de deslizamentos de solo pela redução das tensões de sucção (condição não saturada) a partir da infiltração da água de chuvas intensas é um dos principais mecanismos de instabilização em áreas tropicais e subtropicais em diferentes países, muitas vezes causando significativos danos sociais e econômicos. No Brasil, várias pesquisas foram desenvolvidas enfocando estes processos e estudando principalmente solos coluvionares e solos residuais de rochas cristalinas em regiões serranas do Sudeste do país. Numerosos modelos vêm sendo elaborados e aplicados na previsão de áreas susceptíveis a deslizamentos rasos de solo em trabalhos de mapeamento extensivo em diferentes escalas. A linha de investigação mais recente e promissora se baseia na aplicação de modelos matemáticos combinando métodos de análise de estabilidade determinísticos com modelos hidrológicos para programas de Sistemas de Informação Geográfica - SIG.O objetivo geral da pesquisa é investigar a eficiência dos modelos de análise de estabilidade de encostas para SIG na previsão de áreas susceptíveis a deslizamentos rasos de solo. Especificamente, os modelos SHALSTAB - Shallow Slope Stability, SINMAP - Stability Index Mapping e TRIGRS - Transient Rainfall Infiltration and Grid-Based Regional Slope-Stability Model serão investigados em conjunto com o método do talude infinito. Os três primeiros modelos são os mais difundidos na literatura especializada. O método do talude infinito é caracterizado na Engenharia Geotécnica como um método determinístico de análise de estabilidade de taludes do tipo equilíbrio limite. Este método serve de base para a formulação matemática dos outros três modelos investigados. Os mapas de suscetibilidade serão produzidos a partir de simulações dos deslizamentos generalizados desencadeados nos dias 12 e 13 de janeiro de 2014 na Serra do Mar, na divisa entre os municípios de Apiaí e Itaóca (SP). A inclusão do método talude infinito e da distribuição espacial dos valores de precipitação desencadeadores do evento de deslizamentos utilizado nas simulações são os principais aspectos diferenciais da presente pesquisa em relação aos trabalhos anteriores. O principal resultado esperado é a avaliação do desempenho dos modelos de análise de estabilidade talude infinito, SHALSTAB, SINMAP e TRIGRS no mapeamento da suscetibilidade a deslizamentos rasos de solo em ambiente de SIG e considerando os mecanismos de deflagração (condições não saturada e saturada), as características geológico-geotécnicas e climáticas da região da Serra do Mar. A utilização do método talude infinito nas simulações fornecerá uma base de comparação eficaz para analisar a influência, as vantagens e as desvantagens dos parâmetros de entrada de cada modelo investigado.Como resultados complementares destacam- se a inserção nos modelos de análise de estabilidade da distribuição espacial dos valores de chuva associados ao evento de deslizamentos generalizados utilizado nas simulações e o aprimoramento dos procedimentos de validação baseados na distribuição espacial das cicatrizes de deslizamento. (AU)

O projeto "Gestão Colaborativa de Riscos a Desastres: aplicativo e sistema de gestão de riscos por cidades, cidadãos e empresas mais resilientes" propõe o desenvolvimento de um aplicativo mobile e de uma plataforma web para a gestão de riscos (inundações, raios, chuva e vento) a partir da emissão de avisos antecipados para o público (B2C) e para empresas e órgãos do Governo (B2B). O produto será desenvolvido para a Grande São Paulo com potencial expansão para outras áreas urbanas e/ou potencialmente sujeita aos riscos abordados. O projeto conta com o apoio do CEMADEN (Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais), a Defesa Civil do Estado de São Paulo e a AES Eletropaulo. Dentro do conceito de Cidades Inteligentes os produtos permitirão a participação do público de forma colaborativa com uma ferramenta de retroalimentação do sistema. O projeto conta com a participação de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), UNIFESP (Universidade Federal do Estado de São Paulo) e USP (São Carlos). (AU)

O presente projeto tem como objetivo principal estudar o clima urbano na região do ABC Paulista, analisando as influências mútuas entre as características da atmosfera local no espaço urbano e os poluentes atmosféricos gerados por atividades antrópicas. O ABC Paulista se localiza no setor sudeste da Região Metropolitana de São Paulo, e é considerada uma das regiões mais importantes do estado de São Paulo, pelo seu perfil industrial e dinamismo econômico. Para alcançar o objetivo deste estudo, inicialmente serão aplicadas metodologias para identificar os principais fenômenos atmosféricos caraterísticos de uma área urbana, estes são: ilhas de calor, circulação do vento local e penetração de brisas marítimas, eventos extremos de chuva, e conforto térmico. Posteriormente, se realizará um levantamento da qualidade do ar, no que se refere aos poluentes atmosféricos, tendo como base as estações fixas da CETESB, e ainda se avaliará a qualidade de água da chuva para determinar possíveis eventos de chuva ácida. Finalmente serão identificadas as associações e relações mútuas entre as áreas que apresentem altos graus de alterações atmosféricas como núcleos de ilhas de calor e desconforto térmico e as áreas de maior concentração de poluentes, assim como a circulação local e sua contribuição para a dispersão dos poluentes. Os resultados desta pesquisa serão apresentados em mapas temáticos e devem caracterizar na sua forma inicial o clima urbano da região de estudo. Esta informação deve fornecer subsídios para os planejadores urbanos, cientistas e público em geral, interessados em conhecer as áreas mais críticas do ambiente urbano, onde a qualidade de vida da população possa estar comprometida. (AU)

Este projeto visa aproveitar a oportunidade de compra final do "leasing" do radar de dupla polarização para desenvolver pesquisa em previsão imediata de tempestades com base no conhecimento adquirido sobre as propriedades físicas das nuvens no projeto temático CHUVA. A base desta pesquisa é o radar de dupla polarização operando em Campinas, por 24 meses (duas estações chuvosas) para capturar eventos intensos de precipitação que forneçam as bases para o estudo dos processos físicos no interior das nuvens visando aprimorar a previsibilidade em curto prazo, a detecção de severidade e a estimativa de precipitação com radar e satélite em alta resolução temporal e espacial. De forma inédita esse projeto irá instalar detectores de granizo para criar uma base de dados que forneça informações não somente sobre a ocorrência de granizo, mas também do seu tamanho. Além das diversas componentes de estudo, sejam elas ligadas a eletrificação, propagação, crescimento do volume de alguns hidrometeoros, como as taxas de crescimento do topo e dos processos microfísicos, este estudo visa desenvolver o SIGMA-SOS. O SIGMA SOS é um sistema de informações geográficas que integra os dados medidos bem como as previsões em curto prazo e os avisos meteorológicos. O Brasil comprou e está ainda ampliando a rede de radares de dupla polarização para monitorar eventos extremos de tempo. Contudo, o conhecimento sobre esse sistema é ainda incipiente e este projeto irá realizar pesquisa empregando esse tipo de instrumento, formar alunos nessa área e desenvolver ferramentas inéditas para uso deste instrumento. A interface com a componente agrícola abre uma nova perspectiva de uso destes sistemas em uma área de grande importância para o Brasil. (AU)

O início da estação chuvosa na Amazônia apresente uma grande variabilidade espacial e temporal, e também um forte impacto na variabilidade da distribuição de aerossóis, funcionamento de ecossistemas, duração estação seca, fogo e fluxos de carbono, agricultura e geração de energia hidroelétrica. Mudanças na duração da estação seca e uma intensificação da resiliência da estação seca devido a fertilização do CO2 são dois fatores importantes de mudança climática e na determinação do Amazon die back o colapso da floresta Amazônica a meados do Século XXI. Duas grandes secas tem acontecido na Amazônia durante os últimos 20 anos (2005 e 2010) e a duração da estação seca tem aumentado pelo menos um mês. Porém, avaliações dos modelos climáticos do CMIP3 e CMIP5 sugerem que muitos destes modelos subestimam a variabilidade observada do início da estação chuvosa e consequentemente na duração da estação seca, e projetam virtualmente não mudanças nessas variáveis quando os modelos são forçados com uma forçante intensa de gases de efeito estufa no cenário de emissões RCP8.5. Porque os modelos subestimam a variabilidade do início da estação chuvosa, e ser que esse viés pode dar lugar a uma subestimativa da sensibilidade climática da duração da estação seca devido a forçante radiativa antropogênica? isso ainda permanece pouco conhecido. Esta proposta está dirigida a explorar o uso das medições a ser fornecidas pelos experimentos de campo GoAmazon e CHUVA, juntamente com o uso de modelos climáticos globais e regionais, para explicar os processos que contribui na subestimativa da variabilidade modelada do início da estação seca, com foco nos modelos WRF e CESM usados por investigadores de USA, e do modelos Eta e BESM (Brazilian Earth System Model) usados pelos parceiros brasileiros do INPE. (AU)