Navegando por Autor "Ribeiro, Marcos Samuel Matias"
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Tese O clima e o planejamento energético no Nordeste do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-29) Santos, Nicorray de Queiroz; Lima, Kellen Carla; Spyrides, Maria Helena Constantino; http://lattes.cnpq.br/5023632543506327; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; http://lattes.cnpq.br/8858263131681301; Silva, Allan Rodrigues; Gomes, Ana Carla dos Santos; Ribeiro, Marcos Samuel MatiasA escassez hídrica e abundância do recurso eólico no Nordeste do Brasil constitui um tópico relevante para o estudo focado no planejamento energético. Atualmente, a energia elétrica é tratada como insumo sensível na cadeia produtiva e, portanto, apesar da considerável tradição no uso desta matriz, a energia elétrica apresenta no cenário interno consideráveis restrições, devido às limitações da disponibilidade do recurso hídrico. Sua relação intrínseca com o clima precede a necessidade de novas matrizes surgirem como suspiro de complementariedade. Dessa forma, o objetivo geral da pesquisa foi identificar a influência do clima na geração de energia elétrica no Nordeste do Brasil. A tese de doutorado está dividida em dois artigos. No primeiro, identificaram-se as variáveis climáticas relevantes que influenciam a geração hidroelétrica. Os dados mensais utilizados foram a vazão (período de 1964 a 2017), volume útil do Reservatório (Sobradinho), Dipolo do Atlântico Tropical, anomalias de temperatura da superfície do mar no Pacífico Equatorial, precipitação, geração, carga e importação de energia elétrica entre os anos de 2000 a 2017. A metodologia foi embasada na inferência estatística, componentes principais e modelo de regressão dinâmica. Os resultados mostraram redução de 30% na vazão a montante do reservatório de Sobradinho passando de 2.027 m3 .s−1 para 1.428 m3 .s−1 . Utilizando os escores das componentes principais no modelo de regressão dinâmica, houve redução na geração pela fonte hídrica em até 40%. O segundo artigo objetivou analisar o comportamento dos ventos no interior do Nordeste do Brasil, relacionado aos índices oceânicos e do clima e seu impacto na densidade de potência no período de 2013 a 2020. Para tanto, ajustaram-se os modelos estocásticos de Weibull e modelo de regressão dinâmica com dados de velocidade do vento mensal observados de torres anemométricas a 80 metros e 10 metros de altura em uma região de terreno complexo para o período de 2013 a 2020. Verificou-se, particularmente, no ano de 2016 e 2020, significativa influência negativa na densidade de potência com o El Niño e Dipolo do Atlântico, respectivamente. Confirmaram-se tendências decrescentes das séries temporais de vento a 80 e 10 metros e também do Dipolo do Atlântico. Além do efeito da sazonalidade incorporada ao modelo de regressão observou-se que a intensidade do vento depende da pressão atmosférica, umidade do ar e temperatura ambiente. Dessa forma, conclui-se que o clima é parte integrada do processo de planejamento energético e deve ser obrigatoriamente utilizado em análises relacionadas às fontes de geração de energia elétrica que dependam exclusivamente de recursos naturais como vazão, precipitação, vento, pressão atmosférica, umidade relativa do ar, temperatura e densidades do ar e da água, especialmente para matriz hídrica e eólica, tema central desse trabalho, contribuindo assim, para uma transição energética adequada.Tese Densidade de potência eólica a partir de ensembles de modelos climáticos regionais no Nordeste do Brasil para o passado recente e futuro(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-26) Gurgel, Augusto de Rubim Costa; Lima, Kellen Carla; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; https://orcid.org/0000-0002-0581-9475; http://lattes.cnpq.br/0169161961991874; Nascimento, Diego Silveira Costa; Sales, Domingo Cassain; Ribeiro, Marcos Samuel Matias; Coutinho, Maytê Duarte LealO aumento significativo no consumo de energia elétrica e consequente, o aumento da emissão de gases de efeito estufa fez com que fontes de energia limpa passassem a ser mais exploradas em todo o mundo. No Brasil, em especial, observou-se o desenvolvimento das energias eólica e solar, principalmente, na região do Nordeste do Brasil (NEB). Dessa forma, o objetivo geral desta tese é realizar ensembles de alta resolução pertencentes ao projeto CORDEX por meio de técnicas estatísticas simples e robustas e por aprendizado de máquina a fim de projetar a velocidade do vento e a densidade de potência eólica para diferentes áreas do NEB sob dois cenários climáticos para um futuro próximo (2041-2060) e distante (2081-2099) e comparálas com o passado recente (1986-2005). A tese está organizada no formato de artigos. No primeiro artigo, avaliou-se como a velocidade do vento se relacionava com outras variáveis climáticas. Para tanto, utilizou-se a Análise de Componentes Principais (ACP) para correlacionar a velocidade do vento com a temperatura do ar, a umidade relativa do ar e a precipitação a partir do Modelo Climático Regional (MCR) RegCM4.7_HadGEM2-ES para o Rio Grande do Norte, no passado recente de 1986 a 2005. Como resultado, utilizou-se apenas a CP1 pois apresentou 75,74% da variabilidade dos dados e autovalor acima de 1. A velocidade do vento teve forte correlação negativa com a precipitação e umidade relativa do ar, -0,91 e -0,94, respectivamente. No segundo artigo, foi calculada a densidade de potência eólica para áreas do NEB no passado recente de 1986 a 2005. Diante disso, primeiramente, validou-se a reanálise ECMWF-ERA5 com os dados observados de forma espacial. Em seguida, os MCR RegCM4.7, RCA4 e Remo2009 foram validados com a reanálise, e observou-se valores de superestimação acima de 1m/s em diversas áreas do NEB no período seco (julho a dezembro). Quatro áreas no NEB foram escolhidas para estudo com base na quantidade de parques eólicos e nos diferentes aspectos climáticos: o norte do Ceará (N-CE), o norte do Rio Grande do Norte (N-RN), o Planalto da Borborema (Borborema) e o centro da Bahia (C-BA). Os MCR com melhores índices estatísticos em cada área foram escolhidos para realizar o cálculo da densidade de potência eólica. O N-RN e o N-CE foram as áreas que apresentaram maior densidade de potência eólica no passado recente. Por fim, no terceiro artigo, foram aplicadas técnicas de média aritmética e outras técnicas robustas para realizar ensembles nas mesmas áreas escolhidas no artigo anterior e mesmo período (passado recente). As técnicas de média aritmética e combinação convexa apresentaram alta subestimação da velocidade do vento para o primeiro semestre, exceto a área da C-BA, e alta superestimação para o segundo semestre. As demais técnicas conseguiram representar bem (medianas próximas) a reanálise ECMWF-ERA5 em todas as áreas estudadas no NEB. A partir da análise do Diagrama de Taylor e dos índices estatísticos de concordância de Willmott e a razão dos desvio-padrão, a técnica que melhor representou a reanálise em todas as áreas de estudo do NEB, foi a PCR. Assim, a partir dessa técnica foi realizada o cálculo da densidade de potência eólica, tanto para o passado recente como para o futuro próximo e futuro distante, mediantes os RCP 2.6 e 8.5. Considerou-se, que há uma estabilidade nos valores da densidade de potência eólica para o futuro próximo e distante. Portanto, a área do N-RN apresentou a maior densidade de potência eólica do NEB, seguido do N-CE, Borborema e C-BA, tanto para o passado recente quanto para os futuros próximo e distante.Tese Desastres naturais no Nordeste do Brasil: aspectos meteorológicos, sociossanitários e populacionais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-23) Ribeiro, Marcos Samuel Matias; Andrade, Lara de Melo Barbosa; Lima, Kellen Carla; ; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; ; http://lattes.cnpq.br/0327817672623352; ; http://lattes.cnpq.br/2448455825508406; Lara, Idemauro Antônio Rodrigues de; ; http://lattes.cnpq.br/2458007865506934; Cabral Júnior, Jorio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7439808091974845; Spyrides, Maria Helena Constantino; ; http://lattes.cnpq.br/5023632543506327; Amaro, Venerando Eustaquio; ; http://lattes.cnpq.br/4215328958233942Ao longo dos anos, a variabilidade climática na região Nordeste do Brasil (NEB) vêm tornando mais frequentes as ocorrências de eventos climáticos extremos, com períodos de excesso e déficit de precipitação, causando grandes impactos na sociedade e sendo um dos fatores que potencializa os registros de Desastres Naturais. As estiagens e secas, enxurradas e inundações vêm ocasionando grandes prejuízos para a população. O objetivo deste estudo foi analisar as ocorrências de desastres naturais no NEB, identificando os potenciais fatores meteorológicos, sociais, sanitários e ambientais associados, além de estimar as respectivas probabilidades de risco aos eventos registrados. No primeiro artigo objetivou-se identificar a distribuição espaço temporal dos registros de desastres naturais no período de 1991 a 2013, caracterizando as ocorrências dos desastres nas mesorregiões a partir dos aspectos meteorológicos e sociosanitários. Utilizou-se da metodologia Grade of Membership baseada na lógica fuzzy, para se definir os perfis na região. No segundo artigo utilizaram-se os Modelos Aditivos Generalizados de Posição, Escala e Forma, a fim de estimar a relação entre os eventos de desastres naturais frente às condições de extremos climáticos, condições sociosanitárias e populacionais, considerando-se os eventos de maior frequência para a Região, como as estiagens/secas, enxurradas e inundações. Por fim, o terceiro artigo culminou com um estudo de caso com o intuito de analisar as condições atmosféricas associadas ao evento de precipitação intensa ocasionada por um Distúrbio Ondulatório de Leste (DOL), bem como as condições ambientais relacionadas ao movimento de massa ocorrido entre os dias 14 e 15 de junho de 2014, no bairro de Mãe Luiza, Natal/RN. Os resultados do artigo 1 apontaram para a caracterização de três perfis com características distintas. O Perfil 1 apresentou mesorregiões favoráveis aos indicadores de excesso de precipitação, com eventos de enxurradas e seca, além de melhores condições sociosanitárias e maior percentual de urbanização, localizando-se na parte leste do NEB. O Perfil 2 agregou as unidades que são desfavorecidas pela irregularidade das chuvas, maiores ocorrências de seca, condições moderadas para os aspectos sociais, sanitárias e de urbanização, abrangendo parte das delimitações do Semiárido Brasileiro. O Perfil 3 caracterizou-se por condições propícias aos indicadores de excesso de precipitação, com maior frequência das inundações, de baixa urbanização e desfavorecido de condições sociosanitárias. O artigo 2 revelou a predominância dos desastres de seca no NEB, representando 81,1% dos decretos. Os resultados mostraram que as componentes de excesso de chuva e das condições de clima úmido associam-se positivamente com as enxurradas e inundações e negativamente com a seca. Porém, o número de dias consecutivos secos contribuiu de forma inversa com as enxurradas e inundações, como seria esperado. Nos aspectos ambientais, os serviços inadequados de saneamento e coleta de lixo contribuíram significativamente com o aumento de desastres de secas e de enxurradas. A precariedade no abastecimento de água também foi um fator de aumento nos desastres de seca. No terceiro artigo, constatou-se, com base na análise das condições geológicas, geomorfológicas, pedologicas, coeficiente de deflúvio, cobertura vegetal e uso e cobertura do solo, uma área expressiva classificada como de alta e muito alta vulnerabilidade aos movimentos de massa que, potencializados pelas precipitações intensas provenientes do DOL, ocasionou o desastre no bairro de Mãe Luiza. O conhecimento acerca do comportamento das ocorrências de desastres naturais ao longo dos anos e suas relações com os fatores sociosanitários e populacionais podem subsidiar na gestão de ações e políticas públicas eficazes para a mitigação aos desastres naturais.Dissertação Desastres naturais: uma análise dos decretos de estiagem e seca no Estado do Rio Grande do Norte(2016-05-30) Ribeiro, Marcos Samuel Matias; Spyrides, Maria Helena Constantino; Silva, Cláudio Moisés Santos e; ; ; ; Andrade, Lara de Melo Barbosa; ; Lucio, Paulo Sérgio; ; Gonçalves, Weber Andrade; ; Alvalá, Regina Célia dos Santos;Os Desastres Naturais (DN) são estabelecidos pela ocorrência de fenômenos naturais em áreas ou regiões habitadas, e caracterizados pelo fato de seu impacto causar danos à população afetada. Caso não apresente danos à sociedade ou aconteça em áreas não ocupadas, o fenômeno é considerado apenas um evento natural. As ocorrências de Desastres Naturais originam grandes problemas e prejuízos para as sociedades afetadas, além de ocasionar grandes perdas humanas. O objetivo do trabalho é realizar uma análise das ocorrências dos DN nas dezenove microrregiões do estado do Rio Grande do Norte, no período de1991 a2012, traçando um paralelo com os registros ao longo do tempo dos limiares de precipitação. Utilizou-se de técnicas estatísticas, como análise espacial para a construção de mapas temáticos de forma a identificar áreas com maior risco, e o teste de qui-quadrado para verificar associações entre as variáveis. O Índice de Precipitação Padronizado (SPI) foi considerado, objetivando evidenciar as condições meteorológicas das áreas analisadas no momento da publicação dos Decretos de Estado de Emergência ou Calamidade Pública. Os resultados demonstraram um aumento expressivo de 98,7% nos registros das ocorrências para o Estado, uma vez que nos 11 (onze) primeiros anos foram registrados 535 ocorrências e nos 11 anos subsequentes foram registrados 1.063, com um total de 2.447.683 pessoas afetadas por DN. Para o Estado, os fenômenos que apresentaram maior frequência foram: as estiagem/seca (81,1%), as enxurradas e as inundações (18,9%), provenientes das relações de fatores com características entre o natural e social. Os dados apresentaram relações estatisticamente significativas entre as ocorrências para os dois períodos em análise, bem como sua relação com a precipitação média acumulada anual. A compreensão deste comportamento ao longo do tempo levará as autoridades competentes, a identificar as condições que se encontra a sociedade, possibilitando no direcionamento de ações e políticas públicas eficazes na gestão para a mitigação do risco a desastres naturais.Dissertação Probabilidades de ocorrência de eventos de precipitação extrema associados aos desastres naturais no leste do Nordeste do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-02-26) Pinheiro, Everton Felipe de Souza; Rodrigues, Daniele Tôrres; Andrade, Lara de Melo Barbosa; https://orcid.org/0009-0008-4871-2150; http://lattes.cnpq.br/3226955524305254; Silva, Claudio Moisés Santos e; Gonçalves, Weber Andrade; Ribeiro, Marcos Samuel Matias; 08654205482Uma sub-região caracterizada por alta densidade populacional e vulnerabilidade a eventos como alagamentos, inundações e deslizamentos de terra. Entender o comportamento dos eventos extremos de precipitação é essencial para o planejamento de políticas públicas e, direcionamento de medidas que mitiguem os riscos, que podem afetar os vários setores da sociedade. Este estudo tem como objetivo principal investigar a relação entre as probabilidades de ocorrência de precipitação extrema aos desastres naturais no leste do Nordeste do Brasil. A análise utiliza estimativas de precipitação do produto Integrated Multi-satellitE Retrievals for the Global Precipitation Measurement (IMERG) e registros do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden). Serão aplicados métodos estatísticos, como a distribuição generalizada de valores extremos com regressão quantílica, para estimar as probabilidades de ocorrência e os períodos de retorno dos eventos extremos, além de estatísticas descritivas para indicar regiões vulneráveis a desastres naturais associados a precipitações extremas. Os resultados indicam que os máximos de precipitação apresentam elevada variabilidade sazonal e espacial, com os períodos de março a maio (MAM) e junho a agosto (JJA) registrando os maiores índices. Cidades costeiras, apresentam maiores probabilidades de ocorrência de precipitação de 30 mm/dia (> 80%), 50 mm/dia (> 70%) e 100 mm/dia (> 60 %) e maiores estimativas para diferentes períodos de retorno, evidenciando a alta exposição dessas regiões a desastres naturais. Sendo evidenciado no período chuvoso, onde é observado maiores frequências de desastres entre os estados de Pernambuco e Alagoas, tendo movimentos de massa com maiores registros. O estudo fornecerá informações relevantes para o desenvolvimento de políticas públicas e estratégias de mitigação de riscos, contribuindo para a redução dos impactos de desastres no leste do Nordeste do Brasil.