Synoptic events associated with the land surface temperature in Rio de Janeiro / Eventos sinópticos associados da temperatura superfície da terra no Rio de Janeiro

This article aimed to evaluate land surface temperature using MOD11A2 (Terra satellite) with spatial resolution of one kilometre, compares its findings with land surface temperature data gathered by conventional meteorological stations, and, finally, investigates relations between land surface temperature and synoptic systems events that occurred in Rio de Janeiro State between January until December of 2009. The highest surface temperatures recorded by the MOD11A2 product, derived from the MODIS sensor, were found in the Metropolitana, Baixadas Litorâneas, Norte Fluminense and Noroeste Fluminense regions of Rio de Janeiro State and were recorded during the summer, winter and spring seasons. Autumn was the only exception, and this was due to the influence of the coastal environment. The following synoptic systems interfered with the estimated surface temperature produced by the MOD11A2 product for Rio de Janeiro State in 2009: the Madden Julian Oscillation and South Atlantic Convergence Zone in the summer; and Frontal Systems, the South Atlantic Convergence Zone, the Madden Julian Oscillation and the Upper Tropospheric Cyclonic Vortex in spring. The land use and occupation types with the highest surface temperature are: forest, urban area and pasture land in the summer; forest, urban area, agriculture and pasture land in autumn; and urban area and agriculture during spring. The MOD11A2 product showed a drastic decrease of the surface temperature for all land types during winter, especially for forested land.

Este artigo teve como objetivo avaliar a temperatura da superfície do solo usando o satélite MOD11A2 com resolução espacial de um quilômetro, comparar seus resultados com dados de temperatura da superfície terrestre adquiridas por estações meteorológicas convencionais, e, por fim, investigar as relações entre a temperatura da superfície da terra e eventos sistemas sinóticos que ocorreram no Estado do Rio de Janeiro entre janeiro até dezembro de 2009. As temperaturas mais elevadas da superfície obtidas pelo produto MOD11A2, derivado do sensor MODIS, foram encontrados nas regiões Metropolitana, Baixadas Litorâneas, Norte Fluminense e Noroeste Fluminense do Estado do Rio de Janeiro e foram registradas durante as estações de verão, inverno e primavera. O outono foi a única exceção devido à influência do ambiente costeiro. Os seguintes sistemas sinóticos interferiram na temperatura da superfície estimada pelo produto MOD11A2 para Estado do Rio de Janeiro em 2009: a Madden Julian Oscillation e Zona de Convergência do Atlântico Sul no verão; Sistemas frontais, a Zona de Convergência do Atlântico Sul, o Madden Julian Oscillation e o Alto Ciclone Vortéx Troposférico na primavera. Os tipos de uso e ocupação do solo com a temperatura da superfície mais alta são: floresta, área urbana e terras de pastagem no verão; floresta, área urbana, agricultura e pastagens no outono; área urbana e na agricultura durante a primavera. O produto MOD11A2 mostrou diminuição drástica da temperatura da superfície para todos os tipos de solo durante o inverno, especialmente para terrenos florestais.

Software didático para modelagem do padrão de aquecimento dos tecidos irradiados por ultra-som fisioterapêutico / Didactic software for modeling heating patterns in tissues irradiated by therapeutic ultrasound

INTRODUÇÃO: O ultra-som é um recurso bastante utilizado em Fisioterapia. Entretanto, a aplicação inadequada pode promover aquecimento insuficiente ou causar danos aos tecidos biológicos. Por isso, é importante que se conheçam os parâmetros ótimos para atingir a temperatura adequada, dentro dos limites seguros. A geração de calor é função dos parâmetros do equipamento e das propriedades físicas dos tecidos. Este trabalho apresentou um software que simula a variação da energia e da temperatura nos tecidos ao longo do tempo, permitindo ao usuário visualizar o padrão de aquecimento nos tecidos em função dos parâmetros. MATERIAIS E MÉTODOS: O software foi implementado com base na equação biotérmica, supondo quatro camadas (pele, gordura, músculo e osso), das quais o usuário pode alterar espessura e propriedades acústicas e térmicas. Pode-se também escolher intensidade, freqüência e tempo de aplicação. São apresentados gráficos com o percentual de energia absorvida ao longo da profundidade e a respectiva variação de temperatura por cada milímetro de tecido. RESULTADOS: Foram realizadas simulações exemplificando situações de interesse para a terapia, variando tempo de aplicação, espessura e freqüência do ultra-som. Podem ser observadas as diferenças do padrão de aquecimento, em especial nas fronteiras das interfaces. CONCLUSÕES: O software permitiu o estudo do aquecimento de tecidos biológicos por ultra-som e pode ser usado tanto para fins didáticos como para planejamento de doses de aquecimento, para ondas contínuas. Numa próxima etapa, pretende-se adequá-lo para estimar qual dose deve ser regulada no aparelho, para manter a temperatura desejada pelo tempo escolhido. Software disponível em: http://www.peb.ufrj.br/lus.htm.

INTRODUCTION: Ultrasound is a resource commonly used in Physical Therapy. However, its inadequate application may produce insufficient heating or cause damage to biological tissues. Therefore, the knowledge on the optimum parameters for achieving the appropriate temperature, within safe limits, is necessary. Heat generation depends on equipment parameters and the physical properties of tissues. This study presented a software that simulates the energy and temperature variation in tissues over time, thus allowing users to view the heating patterns in tissues as a function of these parameters. METHODS: The software was implemented based on the bioheat transfer equation for four layers (skin, fat, muscle and bone), in which the user can change the thickness and thermal or acoustic properties of these tissues. The intensity, frequency and time of application can also be chosen. Graphs showing the percentage energy absorption in relation to depth and the respective temperature variation per millimeter of tissue are presented. RESULTS: Simulations were produced to give examples of situations of interest for therapy, by varying the time of application, thickness and ultrasound frequency. Differences in heating patterns are seen, especially at the interfaces. CONCLUSIONS: The software made it possible to study the heating of biological tissues by ultrasound and can be used both for teaching purposes and for planning heating doses for continuous waves. In the future, the software will be adapted, in order to estimate which dose should be regulated in the apparatus to maintain the desired temperature for the time chosen. Software available in: http://www.peb.ufrj.br/lus.htm.