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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9843
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Regime térmico da camada ativa e pemafrost na Península de Keller, Ilha Rei George, Antártica (2011-2014) |
Other Titles: | Thermal regime of the active layer and permafrost in Keller Peninsula, King George Island, Antarctica (2011-2014) |
Authors: | Chaves, Daniela Augusto |
Orientador(a): | Silva, Leonardo Duarte Batista da |
Primeiro coorientador: | Francelino, Márcio Rocha |
Segundo coorientador: | Lyra, Gustavo Bastos |
Primeiro membro da banca: | Silva, Leonardo Duarte Batista da |
Segundo membro da banca: | Pereira, Carlos Rodrigues |
Terceiro membro da banca: | Fernandes Filho, Elpídio Inácio |
Quarto membro da banca: | Wanderley, Henderson Silva |
Quinto membro da banca: | Antunes, Mauro Antônio Homem |
Keywords: | Regime térmico do solo;Difusividade térmica;Análise harmônica;Soil thermal regime;Thermal diffusivity;Harmonic analysis |
Área(s) do CNPq: | Agronomia |
Idioma: | por |
Issue Date: | 25-Feb-2016 |
Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária |
Citation: | CHAVES, Daniela Augusto. Regime térmico da camada ativa e pemafrost na Península de Keller, Ilha Rei George, Antártica (2011-2014). 133 f. Tese (Doutorado em Ciência, Tecnologia e Inovação Agropecuária) - Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2016. |
Abstract: | O monitoramento do regime térmico do solo em ambiente periglacial é fundamental para identificar a presença do permafrost e a espessura da camada ativa. Este estudo foi realizado para identificar os fatores que influenciam no regime térmico do solo na Península Keller, entre 02/2011 a 02/2015. Para tal monitoramento foram instalados sensores de temperatura do ar (Tar) e do solo (Ts) e umidade do solo em diferentes profundidades e sítios na Península de Keller. As análises preliminares dos dados foram realizadas com base nas médias mensais, anuais; médias máximas e mínimas e médias sazonais de Tar, Ts e umidade do solo em diferentes profundidades nos sítios de monitoramento Ipanema, Refúgio II, Punta e sítio Solo com Padrão. Após essas análises foram identificados os dias de congelamento, descongelamento, isotérmicos e congelamento/descongelamento para cada profundidade; as frequências de distribuição das temperaturas e oscilação de temperatura durante o período estudado. As análises realizadas foram: a de correlação cruzada entre as séries de AAO (Antarctic Oscillation Index), SOI (Southern Oscillation Index), Tar e Ts; a regressão linar simples entre as temperaturas médias anuais e a maior média máxima e mínima anuais; a regressão linear múltipla entre umidade a difuvividade térmica aparente do solo (DTA); o índice N_fator de congelamento e sua relação com a DTA e; a análise harmônica das séries AAO, SOI, MEI (multivariate ENSO index), Tar e Ts. A maior e a menor Tar média anual nos quatro anos e nos quatro sítios estudados foi de -1,7 °C no sítio Refúgio II e de 4,8 °C no sítio Solo com Padrão, respectivamente. O período em que o solo apresentou mais tempo sob o regime de camada ativa foi Ipanema e Refúgio II. A maior e a menor soma de graus dias de descongelamento e congelamento foram de 154,6 e 263,3, respectivamente em Refúgio II. Na análise de correlação cruzada o atraso de fases entre as ondas de Tar e Ts foi inferior a um mês em todos os sítios. A correlação entre a AAO x Tar e SOI x Tar ocorre com até cinco meses de atraso entre as fases. A análise de regressão linear simples indicou que, em Ipanema e em Refúgio II, o regime térmico do solo se restringe a camada ativa. No sítio Solo com Padrão e Punta Plaza o regime térmico apresentado alcançou o permafrost antes da camada de 0,80 e 1,00 m de profundidade respectivamente. Os histogramas de frequência apresentaram predominância de temperaturas em torno de 0 °C e o gráfico de primeira diferença mostrou que as variações da temperatura foram mais fortes no verão. A análise de regrassão linear múltipla mostrou que a umidade influencia na DTA na maior parte dos casos. O N_fator de congelamento foi inversamente proporcional a DTA próxima a superfície, porém quando o compara com a DTA em profundidade essa relação se aproxima. A análise harmônica permitiu identificar que os modos de variabilidade climática que influenciaram a Tar nesses sítios, entre os anos de 2011 a 2014, foram os índices AAO e SOI. De maneira geral, o isolamento térmico proporcionado por cobertura da neve mais espessa nos sítios Punta Plaza e Solo com Padrão, permitiu que o permafrost fosse encontrado a profundidades menores quando comparado com os sítios Refúgio II e Ipanema, que obtiveram cobertura da neve menos espessa. |
Abstract: | The monitoring of soil thermal regime in periglacial environment is critical to identify the presence of permafrost and the thickness of the active layer. This study was conducted to identify factors that influence the soil thermal regime in Keller Peninsula, from 02/2011 to 02/2015. For such monitoring were installed air temperature sensors (Tar) and soil (Ts) and soil moisture at different depths and sites in Keller Peninsula. Preliminary analyzes of the data were based on the monthly average, annual; maximum and minimum averages and seasonal averages of Tar; Ts and soil moisture at different depths in the monitoring sites Ipanema Refúgio II, Punta and site soil with Standard. After these analyzes identified the days of freezing, thawing, isothermal and freezing / thawing for each depth; the frequency distribution of temperature and temperature fluctuation during the period studied. The analyzes were carried out: the cross-correlation between the AAO series (Antarctic Oscillation Index), SOI (Southern Oscillation Index), Tar and Ts; linar simple regression between the annual average temperatures and the highest average maximum and annual minimum; Multiple linear regression between moisture apparent soil thermal difuvividade (DTA); N_fator the rate of freezing and its relationship with DTA and; the harmonic analysis of the AAO series, SOI, MEI (multivariate ENSO index), Tar and Ts. The highest and lowest Tar annual average in the four years and four sites studied was 1.7 °C on site Refúgio II and 4.8 °C in place with Standard Solo, respectively. The period in which the soil has more time under the active layer system was Ipanema and Refúgio II. The highest and the lowest sum of degree days of thawing and freezing were 154.6 and 263.3, respectively Refúgio II In cross-correlation analysis the delay phase between the waves of Tar and Ts was less than one month in all sites. The correlation between the AAO x Tar Tar and SOI x occurs up to 5 months delay between the phases. Simple linear regression analysis indicated that in Ipanema and Refúgio II, the soil thermal regime restricted the active layer. On site soil with Standard and Punta Plaza thermal regime presented reached the permafrost before the layer of 0.80 and 1.00 m deep respectively. In the frequency histograms showed predominance of temperatures around 0 °C and the first difference graph shown that temperature variations are stronger in summer. Multiple linear regrassão analysis showed that the moisture influence on the DTA in most cases. The freezing N_fator was inversely proportional to close DTA the surface, but when compared with the DTA in depth the relationship approaches. The harmonic analysis identified that climate variability in ways that influenced the Tar these sites between the years 2011-2014, were the AAO and SOI indices. In general, the thermal insulation provided by covering the thickest snow in places Punta Plaza and Solo with Standard allowed the permafrost were found at depths less when compared to the Refúgio II and Ipanema sites that were less thick blanket of snow. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9843 |
Appears in Collections: | Doutorado em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária |
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