ABSTRACT
The objective of this study was to perform a temporal and spatial analysis of the changes in the past global solar radiation based on climate models and remote sensing data in the State of Rio de Janeiro, Brazil for the baseline period (1961-1990). Data from two climate models - the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis and Geophysical Fluid Dynamic Laboratory, were used for the A1B intermediate scenario, data from Conventional Weather Stations and orbital sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) MODIS Land Cover Type (MCD12Q1). The results of the Spatial Dependence Degree indicate that the best model to represent the global solar radiation is CCCMA-Exponential dry 70.01 and rainy 0.21 respectively. It was possible to verify that in places where the areas are occupied by forests there was reduction of global solar radiation for both dry and rainy periods of approximately 13 MJ m-2d-1. These results indicate that these forest areas can function as islands of freshness, while maintaining the thermal comfort balanced. It was concluded that the dry period had the highest values of solar radiation compared to the rainy (57%), which can be justified by the occurrence of fires in Rio de Janeiro.
O objetivo deste estudo foi realizar uma análise temporal e espacial das mudanças ocorridas da radiação solar global passada baseado em modelo climáticos e sensoriamento remoto no Estado do Rio de Janeiro, Brasil para o período baseline (1961-1990). Utilizaram-se dados de dois modelos climáticos o Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis) e Geophysical Fluid Dynamic Laboratory para o cenário intermediário A1B, dados de Estações Meteorológicas Convencionais e do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) MODIS Land Cover Type (MCD12Q1). Os resultados do Grau de Dependência Espacial indicam que o melhor modelo que representa a radiação solar global é o CCCMA-Exponencial seco 70.01 e chuvoso de 0.21 respectivamente. Foi possível verificar que em locais onde as áreas são ocupadas por florestas houve redução da radiação solar global para os dois períodos seco e chuvoso de aproximadamente 13 MJ.m-2.dia-1. Estes resultados indicam que estas áreas de florestas podem funcionar como ilhas de frescor, mantendo o conforto térmico equilibrado. Conclui-se que o período seco apresentou maiores valores de radiação solar em comparação ao chuvoso (57%), que pode ser justificado pela ocorrência de queimadas no Rio de Janeiro.
Subject(s)
Forests , Solar Radiation , Remote Sensing Technology , Spatio-Temporal Analysis , Satellite ImageryABSTRACT
The objective of this study was to analyze a spatiotemporal study of the vegetation dynamics of the hydrographic basin of the Ribeirão Cachimbal in Rio de Janeiro (Brazil), based on Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer imagery acquired by the TERRA satellite. A total of 23 images were used for each year of El Niño (2005 and 2015), 250-m-resolution images from collection 006 of the 16-day Enhanced Vegetation Index (MOD13Q1) product were used. Daily rainfall and temperature data were obtained from a conventional meteorological station at Resende (Rio de Janeiro State), which were made available by the National Institute for Meteorology of Brazil. Simple linear regression analysis was performed to evaluate the dependence of the temporal series of vegetation as a function of the daily series of rainfall and temperature in terms of the significance of their correlation coefficients. Multivariate analysis of the main components was also undertaken. The results of the simple linear regression between the vegetation index and meteorological variables (temperature and rainfall) were significant in the respective years (p-value < 5%), except for rainfall in 2015, which presented a value of 0.06 (p-value < 25%). Observing the trend, both years (2005 and 2015 showed an increase in vegetation in the study area (Z = 0.37 and 0.24, respectively). By quantifying the values of the respective vegetation classes, it was possible to verify that a reduction of 40% had occurred in areas with dense vegetation coverage by 2015. The vegetation dynamics of the Ribeirão Cachimbal basin are influenced by rainfall and temperature variables and they have greatest correlation in spring and summer.
O objetivo deste estudo foi de analisar espaço-temporalmente a dinâmica da vegetação da bacia hidrográfica do Ribeirão Cachimbal, Rio de Janeiro, Brasil. Foram utilizadas um total de 23 imagens para cada ano de El Niño (2005 e 2015) do sensor Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer a bordo do satélite TERRA, da coleção 006 com resolução espacial de 250 metros do produto de 16 em 16 dias Enhanced Vegetation Index (MOD13Q1). Os dados de chuva e temperatura diários foram obtidos da Estação Meteorológica Convencional de Resende, Rio de Janeiro, disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Foi realizada uma análise de regressão linear simples para avaliar a dependência da série temporal da vegetação em função das séries diárias de chuva e de temperatura e a significância dos coeficientes de correlação. E também uma análise multivariada dos componentes principais. O resultado da regressão linear simples entre as variáveis índice de vegetação e meteorológicas (temperatura e chuva), foram significativas nos respectivos anos (p-value < 5%), exceto para a variável chuva no ano de 2015 que apresentou 0,06% para um p-value menor que 25%. Observando a tendência, em ambos os anos (2005 e 2015) foi verificado o aumento da vegetação na área de estudo (Z = 0,37 e 0,24). Quando quantificados os valores das respectivas classes de vegetação podese verificar que ocorreu uma redução de 40% da classe Dense vegetation em 2015. A dinâmica da vegetação da bacia do ribeirão Cachimbal é influenciada pelas variáveis climáticas chuva e temperatura, sendo a maior correlação na estação de primavera e verão.