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Title: Balanços de radiação e energia em áreas de cultivo de cana-de-açúcar e cerrado no Estado de São Paulo mediante imagens orbitais.
Other Titles: Radiation and energy balance in cane and closed in the State of São Paulo through orbital images.
???metadata.dc.creator???: GOMES, Heliofábio Barros.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Bernardo Barbosa da.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: CAVALCANTI, Enilson Palmeira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SOUSA , Francisco de Assis Salviano de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA , Vicente de Paulo Rodrigues da.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SOUZA , José Leonaldo de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: FERREIRA, Nelson Jesus.
Keywords: Radiância;Reflectância;Albedo;Calor Sensível e Calor Latente;Radiance;Reflectance;Sensitive Heat and Latent Heat
Issue Date: 29-Apr-2009
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GOMES, H. B. Balanços de radiação e energia em áreas de cultivo de cana-de-açúcar e cerrado no Estado de São Paulo mediante imagens orbitais. 2009. 108 f. Tese (Doutorado em Meteorologia) – Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2009.
???metadata.dc.description.resumo???: O sensoriamento remoto é uma ferramenta que possibilita identificar mudanças em diversos biomas terrestres e nos últimos anos foram desenvolvidas técnicas que possibilitam a determinação das componentes do balanço de energia com imagens orbitais e poucos dados de superfície. A presente pesquisa contempla a bacia do rio Mogi-Guaçu em virtude das alterações no uso do solo a que a mesma tem sido submetida nas últimas décadas e que tem despertado o interesse de pesquisadores em avaliar os impactos que essas mudanças podem promover no clima local. O presente trabalho tem por objetivo avaliar se as alterações promovidas pela substituição da vegetação primária do Cerradão, por cana-de-açúcar e eucalipto, podem ser detectadas com o SEBAL/METRIC, e se este algoritmo pode ser calibrado e validado nas condições climáticas do município de Santa Rita do Passa Quatro (SP). Para a realização da pesquisa utilizou-se o SEBAL/METRIC, com oito imagens orbitais do TM - Landsat 5, na órbita 220 e ponto 75, nas datas de 22/02, 11/04, 29/05, 14/06, 01/08, 17/08 e 21/11, todas do ano de 2005. Foram obtidas a calibração radiométrica e a reflectância monocromática de cada banda espectral, para em seguida se efetuar a correção atmosférica ao albedo no topo da atmosfera; em seguida, foram determinados os mapas temáticos do albedo, temperatura da superfície, índices de vegetação, saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) e evapotranspiração real diária (ET). A evapotranspiração de referência foi obtida com dados de quatro estações em superfície: duas micrometeorológicas (no Cerrado e em cana-de-açúcar) e duas meteorológicas, localizadas nos municípios de São Simão e São Carlos, no período de fevereiro de 2005 a fevereiro de 2006. Os dados das duas torres foram empregados na validação e calibração do SEBAL/METRIC. Os valores do saldo de radiação no Cerrado, de modo geral, foram significativamente maiores que os da cana-de-açúcar, devido principalmente ao maior albedo e temperatura deste último. No período úmido, o Cerrado destacou-se com evapotranspiração (7,8 mm dia-1) maior do que sobre a cana-de-açúcar (6,3 mm dia-1). A temperatura sobre o Cerrado foi menor que sobre a cana-de-açúcar, consistente com a comparação da partição de energia na maior parte do ano. Conclui-se que a substituição do Cerrado pela cana-de-açúcar aumenta a temperatura da superfície, a temperatura do ar do ar, o albedo e o fluxo de calor sensível. Por outro lado, diminui a evapotranspiração e, portanto, o fluxo de massa para a atmosfera. A técnica empregada possibilita destacar com nitidez padrões que diferenciam o Cerrado das demais áreas da bacia do rio Mogi – Guaçu, contempladas no estudo e que a validação de algumas componentes dos balanços de radiação e energia confirmam que o SEBAL/METRIC pode ser usado na avaliação dos impactos ambientais causados pela alteração na cobertura do solo nas condições climáticas da área de estudo.
Abstract: Remote sensing is a tool that make possible to identify important changes in several terrestrial biomes. The developed of new techniques in the last years has made possible the determination of the energy balance components with satellite images and few weather data. The research includes the basin of the river Mogi Guaçu because of changes in soil use to which it has undergone in recent decades and has attracted the interest of researchers to assess the impacts that these changes may promote the local climate. The present work has the main objective evaluate if the changes occurred in primary vegetation of Cerradão when this kind of vegetation is replaced by sugar-cane and eucalyptus crop, can be detected with SEBAL/METRIC. At the same time, if this algorithm can be applied and validated in the climatic conditions of Mogi – Guaçu basin. Eight TM - Landsat 5 images, in the orbit 220 and point 75, obtained in February 22, April 11, May 29, June 14, August 01 and 17, and November 21, 2005, were used with the SEBAL/METRIC algorithm. Radiometric calibration and spectral reflectivity for each TM - Landsat 5 band were determined. Then, an atmospheric correction was performed in order to obtain the surface albedo and thematic maps of the albedo, land surface temperature, vegetation indexes, net radiation, soil heat flux (G), sensible heat flux (H), latent heat flux (LE) and daily actual evapotranspiration (ET). The reference evapotranspiration was obtained with data from four weather stations: two micrometeorological (in Cerrado and in a sugar-cane) and two more located in São Simão and São Carlos cities, from the period of February 2005 to February 2006. The data from the two towers were used for validation and calibration of SEBAL/METRIC. The values of net radiation in the Cerrado, in general, were significantly larger than on the sugar-cane, mainly due to the largest albedo and temperature of this last one. In the wet period, the Cerrado presented evapotranspiration values (7.8 mm day-1) higher than the sugar-cane crop (6.3 mm day-1). The temperature on the Cerrado was usually smaller than on sugar-cane, in accordance with the partition of energy balance components along the year. The main conclusion is that the substitution of Cerrado for sugar-cane crop increases land surface temperature, air temperature, albedo and the sensible heat flux. On the other hand, it reduces the evapotranspiration and, therefore, the water mass flow for the atmosphere. The technique used makes possible to highlight patterns that differentiate the Cerrado from the other vegetation types of the Mogi - Guaçu river basin. The validation of some radiation and energy balance components confirm that SEBAL/METRIC can be used for evaluation of environmental impacts caused by change in primary vegetation in such climatic conditions of the study area.
Keywords: Radiância
Reflectância
Albedo
Calor Sensível e Calor Latente
Radiance
Reflectance
Sensitive Heat and Latent Heat
???metadata.dc.subject.cnpq???: Meteorologia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/4943
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